8. Механические характеристики электротехнических материалов

Разрушающее напряжение при растяжении δ_р. Эту характеристику определяют на образцах такой формы, при которой обеспечивается равномерное распределение растягивающего усилия по площади сечения в усилия средней части. Образец закрепляют утолщен­ными концами в стальных зажимах (захватах) испы­тательной машины. Нижний зажим машины неподви­жен, а к другому прикладывают разрушающее (растя­гивающее) усилие Р, которое плавно увеличивают с определенной скоростью до момента разрыва образца

Разрушающее напряжение при растяжении (МПа)

δ_P = P/So

где Р — разрушающее усилие при разрыве образца Н; So — площадь поперечного сечения образца до испы­тания, м².

Разрушающее напряжение при сжатии (МПа)

0_c=P_f/So, (2

где Р_с — разрушающее усилие при сжатии образца Н; So — площадь поперечного сечения образца до его испытания, м².

Разрушающее напряжение при сжатии δ_с Эту характеристику определяют на образцах, имеющих форму цилиндра или куба. Так, для формованных и прессованных пластмасс она определяется на образцах представляющих собой сплошные цилиндры высотой 15 мм и диаметром 10 мм. Образец располагают между стальными плитами испытательного пресса, к которым прикладывают сжимающую нагрузку, повышающуюся с определенной скоростью до момента разрушения образца.

Разрушающее напряжение материала при статическом изгибе δ_и Эту характеристику определяют на образцах, представляющих собой бруски прямоугольно го сечения. Образец помещают в испытательную машину, где он своими концами свободно опи­рается на две стальные опоры. Изгибающее усилие Ри прикладываемое к середине образца через сталь­ной наконечник, плавно увеличивают и доводят до значения, при котором происходит разрушение образца. Разрушающее напряжение материала при статическом изгибе (МПа) рассчитывают по формуле

δ_и=1,5∙S∙P_и∙L / (b∙h)²

где Р_и— изгибающее усилие, Н; L — расстояние между стальными опорами в испытательной машине, м; b и h — ширина и толщина образца м.

При испытании материалов (пластмасс) берут бруски сечением 10×15 мм и длиной 120 мм.

Ударная вязкость а. Эту характеристику определяют на образцах в виде брусков (для пластмассы) и сплошных цилиндров. Образец материала укладывают две стальные опоры испытательной машины и наносят по его центру удар падающим с высоты стальным наконечником маятника. При этом происходит ударный изгиб. Ударную вязкость а (Дж/м²) рассчитывают как отношение работы ΔА, затраченной маятником на разрушение образца, к площади его первоначального сечения S₀:

a = ΔA / So

Чем меньше ударная вязкость, тем более хрупок данный материал.

9. Тепловые характеристики электротехнических материалов

Тепловые характеристики позволяют определить поведение электроизоляционных материалов при нагревании

Температура плавления. Эту характеристику определяют для материалов, имеющих кристаллическую структуру, которые переходят из твердого состояния в жидкое при определенной температуре

Температура размягчения. Эту характеристику определяют у материалов с аморфной структурой, переход которых из твердого состояния в жидкое происходит не при строго определенной температуре, а в интервале температур. При температурах близких к температуре размягчения, материал применять нельзя, так как он, размягчаясь, течет.

Теплостойкость. Эта характеристика позволяет оценить стойкость диэлектриков к кратковременному нагреву и определяется с помощью аппарата Мартенса.

Нагревостойкость- способность электроизоляционного материала длительно выдерживать предельно допустимую температуру без признаков разрушения. Для электроизоляционных материалов, применяемых в электрических машинах и аппаратах установлены классы нагревостойкости. Классы нагревостойкости установлены из длительно допустимых рабочих температур, при которых материалы и системы изоляции из них обеспечивают технически и экономически обоснованные сроки службы электротехнических изделий при нормальных условиях эксплуатации.

Холодостойкость - параметр позволяет оценить способность материала противостоять действию низких температур. Холодостойкость жидких диэлектриков определяется температурой застывания, при которой они превращаются в твердое тело.

Температура вспышки паров жидких диэлектриков (масел). При этой температуре пары и газы, образующиеся при нагревании определенного объема жидкого диэлектрика, при соприкосновении с открытым пламенем вспыхивают.