Электроизоляционные и конденсаторные материалы, страница 14

Молотая слюда со связующим - легкоплавким стеклом - дает пластмассу горячего прессования микалекс. Микалекс используется, главным образом, как электроизоляционный материал для высоких рабочих температур, в высокочастотной технике, в дугогасительных камерах выключателей и для других целей. Молотая слюда используется в качестве наполнителя и для различных материалов.

Из синтетической слюды возможно изготовление материалов со свойствами, подобными (а в некоторых случаях и лучшими) свойствам природной слюды. Синтетическая слюда используется, главным образом, как наполнитель в пластмассах и компаундах, а также для изготовления микалекса.

7.5.2. Электроизоляционная керамика

Названием электрокерамика обозначается ряд электроизоляционных материалов, изготовляемых керамической технологией. Эта технология включает в себя производственный процесс, при котором из исходного порошкового материала обжигом при высокой температуре (1200-1800 ^оС) получается материал с упрочненной структурой.

Основными технологическими операциями при производстве керамики являются: придание сырью вида, пригодного для формования,  сушка, глазуровка, обжиг.

Электрофизические свойства керамики, кроме ее состава, более всего определяются обжигом и глазуровкой.

Обжиг является операцией, которая при данном составе определяет структуру керамики, а следовательно, и ее основные свойства.

Глазуровка заметно (на десятки процентов) повышает механическую прочность, уменьшает гигроскопичность и существенно понижает поверхностную проводимость керамики. В случае полупроводниковых глазурей достигается более равномерное распределение электрического поля на поверхности керамического изделия.

Состав электрокерамических материалов очень разнообразен. В них используется более ²/₃ известных химических элементов.

В силовой электротехнике керамика используется, главным образом, для изготовления изоляторов, вводов и конденсаторов, а также в качестве конструкционного материала. К важнейшим видам высоковольтной керамики относят фарфор, стеатит, корундовую керамику и кордиерит.

В высокочастотной электротехнике керамика используется в основном при производстве изоляторов и в качестве конструкционного материала. Важнейшими видами высокочастотной керамики являются стеатит, форстерит, радиофарфор, цельзиан и корундовая керамика.

Керамика считается очень перспективным материалом прежде всего потому, что она изготавливается из доступного сырья, а путем изменения ее состава и структуры можно управлять свойствами материала.

К достоинствам керамики относятся ее высокая нагревостойкость, радиационная и химическая стойкость, негорючесть и то, что она, за некоторыми исключениями (титановая керамика при постоянном напряжении), не подвержена старению.

Недостатком керамики является ее пористость. Закрытые поры, которые могут занимать 3-5 % объема, неблагоприятно влияют как на механическую, так и на электрическую прочность керамики. Керамические материалы хрупки; их прочность при сжатии на порядок больше, чем при растяжении. Керамические изделия, поверхность которых не гидрофобизирована, имеют высокую поверхностную проводимость.

Электротехническая керамика, в зависимости от области применения, разделяется на ряд классов, используемых для изготовления различных изоляторов, конденсаторов, резисторов и т.п.

В связи с тем, что все керамические материалы обладают пористостью, их поверхность покрывают тонким стекловидным слоем (глазурью), который позволяет улучшить физико-механические и диэлектрические свойства керамических изделий.

В электротехнической промышленности основным керамическим материалом, используемым для изготовления различных низкочастотных изоляторов является фарфор. Для изготовления фарфора применяют специальные сорта глин с добавкой SiO₂ и полевого шпата.

Из тщательно измельченной и перемешанной однородной фарфоровой массы формуют изделия, которые сначала сушат, а затем обжигают при температуре 1300-1400 ^оС. Обжиг придает фарфору высокую механическую прочность и водостойкость, однако, при обжиге, вследствие потерь составными частями фарфора воды и уплотнения его структуры, наблюдается значительное (до 20 %) изменение размеров (усадка) отформованных деталей. Усадка препятствует получению фарфоровых деталей с малыми допусками.