5 Комбіновані електроізоляційні матеріали.

Комбіновані електроізоляційні матеріали виготовляються із полімерної плівки спресованої або склеєної із волокнистим матеріалом.

Плівкоелектрокартон – рулонний матеріал, який одержують шляхом склеювання електроізоляційного картону з поліетилентерефталатною плівкою. Пробивна напруга U_ПР = 7...11 кВ при товщині матеріалу 0,17...0,32∙10^-3 м.

Плівкоазбокартон – гнучкий матеріал, що складається із поліетилентерафталатної плівки на яку з двох сторін наклеєний азбокартон.. Електрична міцність Е _пр = 15..25 МВ/м. Застосовується в електричних машинах, що працюють при температурах –40....+130⁰С.

Ізофлекс – композиційний матеріал із склотканини, обклеєної з двох сторін поліетилентерефталатною плівкою. Використовується в якості пазової, міжфазної ізоляції. Він має високу волого-, хімо- та морозостійкість. Електрична міцність Е_пр = 90 ...130 МВ/м.

6. Електроізоляційні матеріали на основі каучуку (еластомери)

Еластомери – матеріали, одержані на основі натурального та синтетичного каучуку шляхом додавання до них відповідних наповнювачів. Вулканізований каучук називають гумою. В залежності від вмісту сірки розрізняють м’яку та тверду (ебоніт) гуму.

Для виготовлення гум використовують натуральний та синтетичний (бутадієновий, бутадієнстирольний, бутилкаучук, ізопреновий, поліхлоропреновий, полісилоксановий та ін.) каучук.

Натуральний та синтетичний каучук в чистому вигляді не використовують, так як вони мають ряд недоліків: мала стійкість до підвищених та знижених температур, низька міцність при розтягуванні, значне водопоглинання, низька стійкість до розчинників.

Для позбавлення вказаних недоліків каучук вулканізують (нагрівають із додаванням сірки, металічного натрію та ін.

Окрім каучуку та вулканізаторів до складу гум входять: наповнювачі (сажа, вуглекислий марганець, крейда), пластифікатори (парафін, стеоринова та олеїнова кислоти), фарбники (ультрамарин, охра).

При вмісті сірки 1…3% одержують м’яку гуму, а при 30…40% сірки – тверду гуму (ебоніт).

З м’якої гуми виготовляють ізоляційні та захисні оболонки проводів та кабелів, захисні рукавиці, боти, електроізоляційні килимки. М’які гуми виділяються значною еластичністю.

Тверду гуму (ебоніт, ескапон, асбодин) застосовують для виготовлення баків акумуляторів, ізоляційних втулок, прокладок, трубок. Електрична міцність гум Е_пр = 10...20 МВ/м,

Недоліком гум є їх здатність до теплового та світлового старіння та низька нагрівостійкість.

7 Слюда та матеріали на її основі

Природна слюда - мінерал, який видобувають з гірських порід у вигляді кристалів. Характерна особливість слюди – її властивість розшаровуватись на дуже тонкі пластинки.

За хімічним складом слюда це водяний алюмосилікат. Основні види природної слюди – мусковіт (алюмосилікат калію) та флогопіт (магнезіальний силікат калію). Вони мають високі електричні та механічні характеристики, негорючі, нагріво- та хімічностійкі. Слюда є анізотропним матеріалом.

За електротехнічними властивостями мусковіт є одним із кращих електроізоляційних матеріалів і перевершує в цьому відношенні флогопіт. Окрім цього він має більшу механічну міцність та твердість, більш гнучкий та пружний ніж флогопіт.

Температура плавлення слюди знаходиться в межах Т_пл = 1145...1400 ⁰С, нагрівостійкість – 500 … 900 ⁰С. Розплавлена слюда при застиганні не утворює кристалів попереднього складу.

Мусковіт високої якості (конденсаторну та телевізійну слюду) застосовують у виробництві еталонних конденсаторів, у виробництві телевізійних трубок (основа фотокатодів та мішеней), для ізоляції колекторів в електричних машинах малої потужності.

Флогопіт має більш високу нагрівостійкість у порівнянні із мусковітом (до 1000 ⁰С), але має гірші електроізоляційні властивості.

Флогопіт використовують для виробництва фасонних штампованих шайб, в якості теплової ізоляції цоколів електричних ламп розжарювання, в якості наповнювача пластмас..

Фторфлогопіт (синтетична слюда) одержують шляхом розплавляння в печі шихти спеціально складу (кварцовий пісок, окиси алюмінію та магнію, фтористі з’єднання калію та магнію) із наступним повільним охолодженням.

Фторфлогопіт має підвищену хімо- та нагрівостійкість (1100⁰С). Синтетична слюда гірше роз’єднується на пластинки. Фторфлогопіт використовують в електронних лампах, конденсаторах, що працюють при 600…700⁰С.

Міканіти – матеріали, виготовлені із пластинок (листочків) слюди, склеєних поміж собою за допомогою лаків. Розрізняють колекторний, формувальний, прокладковий, гнучкий та термотривкий міканіти.

Колекторний міканіт – пресована слюда флогопіт із додаванням лаку. Застосовують для ізоляції колекторних пластин в електричних машинах. При виготовленні до його складу вводять 4 … 6 % зв’язуючих речовин – гліфталь або шелак. Електрична міцність колекторного міканіту становить Е_пр = 14...18 МВ/м.

Формувальний міканіт застосовують для виготовлення колекторних манжет, фланців, каркасів котушок, трубок та інших фасонних виробів. Електрична міцність Е_пр = 4...15 МВ/м.

Слюдиніт – це теплостійкий формувальний міканіт, одержаний склеюванням пластинок слюди кремнійорганічним лаком із наступним сушінням та пресуванням. Електрична міцність слюдиніту Е_пр = 30...35 МВ/м.

Мікафолій – різновидність формувального міканіту, який має з одного боку підкладку з паперу. Його використовують для ізоляції стержнів якірних обмоток електричних машин високої напруги.

Прокладковий міканіт відрізняється від колекторного більшим вмістом зв’язуючих речовин (до 25%) і меншою густиною. З прокладного міканіту виготовляють шайби та прокладки в електричних машинах. Електрична міцність прокладного міканіту Е_пр = 15...20 МВ/м.

Гнучкий міканіт одержують застосуванням спеціальних лаків. Він використовується для шарової ізоляції, для ізоляції міжкотушкових з’єднань у машинах високої напруги. Електрична міцність Е_пр = 15...35 МВ/м.

Термотривкий (жаростійкий) міканіт виготовляють із флогопіту, склеєного неорганічним розчином фосфорного амонію (амофос). Його використовують для ізоляції в електронагрівальних приладах.