34. Класифікація і області застосування полімерних діелектриків і пластмас.

Широке застосування в якості конструкційних та електроізоля-ційних матеріалів мають щарові платики, в яких наповнювачем є той чи інший листовий волокнистий матеріал. Сюди відносять гетинакс, текстоліт, склотекстоліт.

Гетинакс отримується шляхом гарячого пресування паперу, що просочений cмолою – бакелітом. Для виробництва гетинаксу використо-вується міцний та нагрівостійкий просочений папір.

Електрична міцність гетинаксу в напрямі, що перпендикулярний до шарів, Епр=20-40 МВ/м, діелектрична проникність ε = 5. Дугостійкість гетинаксу, як і інших пластиків – невисока: після дії розряду на поверхні матеріалу лишаються сліди вуглецю, що володіють високою електро-провідністю. Шарова структура гетинаксу приводить до замітної анізотропії властивостей у напрямах, що перпендикулярні та паралельні шарам. Так, наприклад, питомий опір гетинаксу вздовж шарів в 50-100 разів, а електрична міцність вздовж шарів в 5-8 разів нижча, ніж впоперек шарів. Гетинакс застосовується у високо- та низьковольтному приладобудуванні.

Текстоліт – шаровий пластик, в якому в якості наповнювача використовують хлопчатопаперову тканину, що просочена термореактивною смолою. Текстоліт значно дорожче гетинаксу. Він має підвищену питому ударну в’язкість, стійкість до стирання і опір до розколювання. Його застосовують як конструкційно-ізоляційний матеріал для виробів, що піддаються ударним навантаженням або що працюють на стирання (деталі перемикачів).

Склотекстоліт є шаровим пресованим матеріалом, що складається з двох чи більше шарів склотканини, просоченої термореактивними зв’язуючими. Склотекстоліт володіє підвищеною вологостійкістю та кращими електричними і механічними параметрами, в порівнянні з гетинаксом і текстолітом, але гірше оброблюється механічно.

В табл.2.6. подані основні параметри шарових пластиків.

Параметр   Назва		ε	Епр при товщині 3 мм, МВ/м	Тепло- стійкість, 0С	Густина Мгр/м3	tgδ
Гетинакс	1010-1011	5-6	25-35	190	1,35-4	20·10-2
Текстоліт	108-1010	6-7	5-8	155	1,3-1,45	8·10-2
Склотекстоліт	108-1012	5-7	17-25	240	1,6-1,9	3·10-2

35. Основні полімерні діелектричні матеріали, їхні властивості і застосування.

Полімери - цевисокомолекулярні сполуки, які отримують в результаті об'єднання один зіншому молекул більш простих за своїм складом речовин - мономерів. Реакцію освітиполімеру з мономеру називають полімеризацією. При полімеризації збільшується молекулярнамаса, зростає температура плавлення і кипіння, підвищується в'язкість. Полімери підрозділяють налінійні і просторові. Молекули лінійних полімерів мають вигляд ланцюжків абониток, так що відношення довжини до її поперечним розмірам дуже велике (близько1000). Молекули просторових полімерів розвинені в різних напрямкахбільш рівномірно і утворюють загальну сітку. Лінійні полімери порівняногнучкі і пластичні; багато хто з них при підвищенні температури розм'якшуються, стаютьпластичними, а потім розплавляються. Після охолодження їх властивості відновлюються,вони здатні розчинятися у відповідних розчинниках і при новому підвищеннітемператури розм'якшуються, тобто лінійні полімери є термопластичніматеріалами, що зберігають лінійне будова молекул і при нагріванні. Просторові полімериволодіють великою жорсткістю, багато хто з них при підвищенні температури хімічноруйнуються (згоряють, обвуглюються і т.п.) ще до досягнення температури плавлення.При нагріванні у цих матеріалів відбувається необоротна зміна властивостей, вони запікаються(Отверждаются), набувають просторову будову. Смоли, які неможливоповернути в еластичне стан повторним нагріванням, називаються термореактивними.По застосуванню полімерні матеріали поділяють на високочастотні і низькочастотні. Високочастотні полімери являютьсобою неполярні високомолекулярні сполуки, які характеризуютьсяелектронною поляризацією, малою величиною діелектричної проникності (e = 2.2 Вё 2.5) і тангенса кута діелектричнихвтрат (tgd = (2 Вё 5) Г— 10 -4 ), високим питомим опором (r = 10 18 Вё 10 20 Ом Г— ; м), високою електричною міцністю(Е пр = 40 Вё 60 кВ/мм). Внаслідок високої електричної симетрії молекулелектричні властивості цих полімерів практично не залежать від температури ічастоти. До високочастотним полімерам відносяться: поліетилен, поліпропілен,поліізобутилен, політетрафторетилен (фторо-пласт-4), полістирол.Високочастотні пластмаси, як правило, складаються з чистих смол, так як наповнювачіпогіршують їх діелектричні властивості. Вони застосовуються для виготовлення ізоляціївисокочастотних кабелів, ізоляції обмотувальних та монтажних проводів, каркасівкотушок індуктивності, в якості конструкційних матеріалів. З полістиролу виготовляєтьсяплівка для конденсаторів, звана стірофлексом. Особливістю фторопласту-4 євисока для органічних речовин нагревостойкость (до 250 В° C). Висока енергія зв'язку атомів фторуі вуглецю, симетрична структура молекул, схильність до кристалізації обумовлюєцінні хімічні та фізичні властивості фторопласта. По хімічній стійкості вінперевершує золото і платину, негорючий, практично негігроскопічен, не змочуєтьсяводою та іншими рідинами. Фторопласт-4 є одним з кращих діелектриківзастосовуваних у радіотехніці на НВЧ. До низькочастотним відносятьсяполярні полімери, у яких через асиметричного будови молекул сильно вираженадипольно-релаксаційна поляризація. Полярні матеріали володіють більшою величиноюдіелектричної проникності (e = 2.8 Вё 6) і тангенсакута діелектричних втрат (tgd = 2 Г— 10 -3 Вё 6 Г— 10 -2 ), меншою величиною питомого опору (r = 10 15 Вё 10 18 Ом Г— м ). До цих матеріалів відносяться полівінілхлорид,поліметилметакрилат (оргскло), поліетилентерефталат (лавсан), фторопласт-3,поліамідні смоли. Вони використовуються для ізоляції проводів і захисних оболоноккабелів, як конструкційні матеріали для електро-і радіотехнічних виробів,працюють на низьких частотах, в якості діелектрика конденсаторів (лавсан) та дляїх герметизації (поліуретан) і ін