Реферат: Физические и химические свойства диэлектриков - текст реферата. Скачать бесплатно.
Банк рефератов, курсовых и дипломных работ. Много и бесплатно. # | Правила оформления работ | Добавить в избранное
 
 
   
Меню Меню Меню Меню Меню
   
Napishem.com Napishem.com Napishem.com

Реферат

Физические и химические свойства диэлектриков

Банк рефератов / Химия

Рубрики  Рубрики реферат банка

закрыть
Категория: Реферат
Язык реферата: Русский
Дата добавления:   
 
Скачать
Microsoft Word, 249 kb, скачать бесплатно
Заказать
Узнать стоимость написания уникального реферата

Узнайте стоимость написания уникальной работы

ВВЕДЕНИЕ При выборе электроизоляционного материала для конкр етного применения приходится обращать внимание не только на его электр ические свойства в нормальных условиях, но рассматривать также их стаби льность при воздействии влажности окружающего воздуха, повышенных тем ператур, мороза и радиоактивных излучений. Нормальное использование изделия в большей степени зависит от механи ческих свойств материалов: их прочности на растяжение, сжатие, изгиб, уда р, твердости или эластичности. В ряде случаев к изделиям, а, следовательно в известной степени и к материалам предъявляются требования вибропроч ности при различных амплитудах и частотах колебаний. Для деталей, в кото рых имеется сопряжение разных материалов, большое значение имеют темпе ратурные коэффициенты линейного расширения. Разработка технологических процессов изготовления электрических ма шин и аппаратов также требует знания физических и химических свойств. (н апример, окисляемость, растворимость, склеиваемость) материалов. 1. ВЛАЖНОСТНЫЕ СВОЙСТВА ДИЭЛЕКТРИКОВ Электрои золяционные материалы в большей или меньшей степени г игроскопичны, т.е. обладают способностью впитывать в себ я влагу из окружающей среды, и влагопроницаемы , т.е. способны пропускать сквозь себя пары воды. Атмосферный воз дух всегда содержит некоторое количество водяного пара. Абсолютной влажностью воздуха оцен ивают массой ( m ) водяного пара, содержащийся в единице объем а воздуха (м і). Каждой температуре соот ветствует определенное значение абсолютной влажности при насыщении ( m нас ). Большего количества воды воздух содержать не может, и о на выпадает в виде росы. Абсолютная влажность, необходимая для насыщения воздуха, резко возрастает с увеличением температуры, т.е. растет и давлен ие водяных паров. Относите льной влажностью воздуха называют выражаемое в процен тах отношение Рис.1 Абсолютная влажность воздуха п ри нормальном атмосферном давлении и различных значениях относительно й влажности в функции температуры . На рис.1 приведены значения абсолютной влажности воздуха (при нормальном атмосферном давлении), соответствующие различным значениям относител ьной влажности . Вер хняя кривая соответствует воздуху, полностью насыщенному водяным паро м. При нормальной температуре (20 С) и нормальном атмосферном давлении 0,1 Мпа значение m нас составляет 1703 г/м . За нормальную влажность воздуха (для различных испытаний, для определен ия свойств гигроскопичных материалов в стандартных условиях увлажнени я и т.п.) принимают относительную влажность воздуха =65%. В воздухе с нормальной влажностью при 20 С содержание водяны х паров m =17,3*0,65=11,25 г/м . Вода явля ется сильно дипольным диэлектриком с низким удельным сопротивлением. П орядка 10 і -10 4 Ом*м, а поэтому попадание ее в поры твердых диэлектриков ведет к резкому снижению их электрических свойств. Особенно заметно воздейств ие влажности при повышенных температурах (30-40 є С) и высоких значениях , близких к 98-100%. Подобные условия наблюдаются в странах с троп ическим климатом. В первую очередь воздействие повышенной влажности во здуха отражается на поверхностном сопротивлении диэлектриков. Для пре дохранения поверхности электроизоляционных деталей из полярных тверд ых диэлектриков от действия влажности их покрывают лаками, не смачивающ имися водой. а) б) Рис. 2 Капля жидкости на смачиваемой поверхности диэле ктрика (а) и на несмачиваемой поверхности (б) Способность диэлектриков смачиваться водой (или другой жидкостью) характеризуется краевым углом смачив ания капли воды, нан есенную на плоскую поверхность тела. Чем меньше , тем сильнее смачивание; для смачиваемых по верхностей < 90 (рис. 2,а), для несмачиваемых > 90 ( рис 2,б ). При наличии в диэлектрике объемной открытой пористос ти или при неплотной структуре влага попадает и внутрь материала. Влажность материалов . Образец элект роизоляционного материала, помещенные в условиях определенной влажнос ти и температуры окружающей среды, через неограниченно большое время до стигает некоторого равновесного состояния влажности. Если сравнительн о сухой образец материала будет помещен во влажный воздух (с относительн ой влажностью ), то мы будем наблюдать постепенное поглощение материалом влаги из воздуха, пр ичем влажность материала , т.е. содержание влаги в единице массы материала, в течение времени будет повышаться, ас имптотически приближаясь к равновесной влажности р, соответствующей данному значению (р ис. 3, кривая 1). Рис. 3 Изменение влажности образца материала при увлажнении (1) и сушке (2) д ля постоянных значений относительной влажности окружающего воздуха и температуры. Наоборот, если в воздухе той же относительной влажност и будет помещен обр азец того же материала с начальной влажностью, большей р, то влажность обра зца будет уменьшаться, асимптотически приближаясь к значению равновес ной влажности р ; в этом случае происходит сушка материала (кривая 2). Для разли чных материалов значения равновесной влажности при одном и том же значе нии относительной влажности воздуха могут быть весьма различны. Определение влажности электроизоляционных материалов весьма важно д ля уточнения условий, при которых производится испытание электрически х свойств данного материала. Для текстильных и тому подобных материалов устанавливается так называемая кондиционная влажнос ть, соответствующая равновесной влажности материала п ри нахождении его в воздухе в нормальных условиях. На гигроскопичность м атериала существенное влияние оказывает строение и химическая природа . Большую роль играют наличие и размер капиллярных промежутков внутри м атериала, в которых проникает влага. Сильно пористые материалы, в частно сти волокнистые, более гигроскопичны, чем материалы плотного строения. Определение гигроскопичности по увеличению массы увлажняемого образ а хотя и дает некоторое представление о способности материала поглощат ь влагу, но не полностью отражает степень изменения электрических свойс тв этого материала при увлажнении. В том случае, если поглощенная влага с пособна образовывать нити или пленки по толщине изоляции, которые могут пронизывать весь промежуток между электродами (или значительную облас ть между промежутками), уже весьма малые количества поглощенной влаги пр иводят к резкому ухудшению электрических свойств изоляции. Если же влаг а распределяется по объему материала в виде отдельных, не соединяющихся между собой малых включений, то влияние влаги на электрические свойства материала менее существенно. Влагопроницаемость. Кроме гигроско пичности, большое практическое значение имеет влагопроницаемость элек троизоляционных материалов, т.е. способность их пропускать сквозь себя п ары воды. Эта характеристика чрезвычайно важна для оценки качества материалов, применяемых для защитных покр овов. Благодаря наличию мельчайшей пористости большинство материалов обладает поддающейся измерению влагопроницаемостью. Для различных материалов влагопроницаемость изменяется в весьма шир оких пределах. В качестве примера приведем значения влагопроницаемост и следующих материалов: Парафин - 1,5*10 -16 с Полистирол - 6,2*10 -15 с Триацетат целлюлозы - 2,1*10 -13 с Для уменьшения гигроскопичности и влагопроницаемости пористых изоляц ионных материалов широко применяется их пропитка. Необходимо иметь в виду, что пропитка целлюлозных волок нистых материалов и других органических диэлектриков дает лишь замедл ение увлажнения материала, не влияя на величину после длительного воздействия влажности; это объясняется тем, что молекулы пропиточных веществ, имеющие весьма бо льшие размеры по сравнению с размерами молекул воды, не в состоянии созд ать полную непроницаемость пор материала для влаги, а наиболее мелкие по ры пропитываемого материала они вообще не могут проникнуть. 2. ТЕПЛОВЫЕ СВОЙСТВА ДИЭ ЛЕКТРИКОВ К важнейш им свойствам диэлектриков относятся нагревостойкость, холодостойкост ь, теплопроводность и тепловое расширение. Нагрев остойкость. Способность электроизоляционных материал ов и изделий без вреда для них как кратковременно, так и длительно выдерж ивать воздействие высокой температуры называют нагр евостойкостью. Нагревостойкость неорганических диэле ктриков определяют, как правила, по началу существенного изменения элек трических свойств, например по заметному росту tg или сн ижению удельного электрического сопротивления. Нагревостойкость оцен ивают соответствующими значениями температуры (в С), при которой появились эти изменения. На гревостойкость органических диэлектриков часто определяют по началу м еханических деформаций растяжения или изгиба, погружению иглы в матери ал под давлением при нагреве (определение "теплостойкости"). Однако и для н их возможно определение нагревостойкости по электрическим характерис тикам. В качестве примера давно существующ его способа оценки нагревостойкости электроизоляционных материалов м ожно отметить способ Мартенса. По этому способу нагревостойкость пласт масс и подобных материалов характеризуют таким значением температуры, при котором изгибающее напряжение 5 Мпа вызывает заметную деформацию ис пытуемого образца. При этом скорость повышения температуры должна сост авлять около 1 К/мин. Для различных диэлектриков по этому получаются след ующие численные значения: Эбонит – 65 -75 C Полистирол - 70-85 С Гетинакс - 150-180 С В качест ве примера употребляющегося в практике способа оценки температуры раз мягчения электроизоляционных материалов можно отметить способ кольца и шара. Испытуемый материал заливают в металлическое кольцо и помещают н а него стальной шарик определенного диаметра; отмечается температура, п ри которой испытуемый материал настолько размягчается, что шарик может его продавить и пройти сквозь кольцо. Температурой вспышки называют температуру жидкости, при нагреве до ко торой смесь паров ее с воздухом вспыхивает при поднесении к ней небольшо го пламени. Температура воспламенения - еще более высокая температура, п ри которой при поднесении пламени испытуемая жидкость загорается. Эти характеристики представляют особый интерес при оценке качества т рансформаторного масла, а также растворителей, применяемых в производс тве электроизоляционных лаков. Если ухудшение качества изоляции может обнаружится лишь при длительн ом воздействии повышенной температуры вследствие медленно протекающи х химических процессов, это явление называют тепловым старением изоляции. Старение может проявляться, наприм ер, у лаковых пленок и целлюлозных материалов в виде повышения твердости и хрупкости, образования трещин и т.п. для проверки стойкости электроизо ляционных материалов к тепловому старению образцы этих материалов дли тельно выдерживают при сравнительно невысокой температуре, не вызываю щей медленного разрушения материала. Свойства образцов, старевших опре деленное время, сравнивают со свойствами исходного материала. При прочи х равных условиях скорость теплового старения органических и элементо органических полимеров значительно возрастает с повышением температу ры старения, подчиняясь общим закономерностям изменения скорости хими ческих реакций. Продолжител ьность старения свя зана с абсолютной температурой старения зависимостью вида где А и В - велич ины, постоянные для данного материала и данных условий старения. Помимо температуры существенное влияние на скорость старения могут о казать изменение давления воздуха или концентрации кислорода, присутс твие озона, являющегося более сильным окислителем, чем кислород, а также различных химических реагентов, ускоряющих или замедляющих старение. Т епловое старение ускоряется от освещения образца ультрафиолетовыми лу чами, воздействия электрического поля, механических нагрузок и т.п. Для ряда электроизоляционных материалов, в особенности хрупких, весьм а важна стойкость по отношению к резким сменам температуры (термоударам ), в результате которых в материале могут образовываться трещины. В результате испытаний устанавливается стойкость материала к теплов ым воздействиям, причем она в различны случаях может быть неодинаковой: например, материал, выдерживающий кратковременный нагрев до некоторой температуры, может оказаться неустойчивым, по отношению к тепловому ста рению при длительном воздействии даже при более низкой температуры и т.п . как указывалось, испытание на действие повышенной температуры иногда п риходится указывать с одновременным воздействием повышенной влажност и воздуха или электрического поля. Холодостойкость. Во многих случаях э ксплуатации важна холодостойкость, т.е. способность изоляции работать б ез ухудшения эксплуатационной надежности при низких температурах, нап ример от -60 до -70 С. При н изких температурах, как правило, электрические свойства изоляционных м атериалов улучшаются, однако многие материалы, гибкие и эластичные в нор мальных условиях, при низких температурах становятся хрупкими и жестки ми, что создает затруднения для работы изоляции. Испытания электроизоля ционных материалов и изделий из них на действие низких температур неред ко проводятся при одновременном воздействии вибраций. Теплопроводимость. Практическое зн ачение теплопроводимости объясняется тем, что тепло, выделяющееся всле дствие потерь мощности в окруженных электрической изоляции проводника х и магнитопроводах, а также вследствие диэлектрических потерь в изоляц ии, переходит в окружающую среду через различные материалы. Теплопровод имость влияет на электрическую прочность при тепловом пробое и на стойк ость материала к тепловым импульсам. Теплопроводность материалов хара ктеризуют теплопроводностью т , входящей в уравнение Фурье где,
1Архитектура и строительство
2Астрономия, авиация, космонавтика
 
3Безопасность жизнедеятельности
4Биология
 
5Военная кафедра, гражданская оборона
 
6География, экономическая география
7Геология и геодезия
8Государственное регулирование и налоги
 
9Естествознание
 
10Журналистика
 
11Законодательство и право
12Адвокатура
13Административное право
14Арбитражное процессуальное право
15Банковское право
16Государство и право
17Гражданское право и процесс
18Жилищное право
19Законодательство зарубежных стран
20Земельное право
21Конституционное право
22Конституционное право зарубежных стран
23Международное право
24Муниципальное право
25Налоговое право
26Римское право
27Семейное право
28Таможенное право
29Трудовое право
30Уголовное право и процесс
31Финансовое право
32Хозяйственное право
33Экологическое право
34Юриспруденция
 
35Иностранные языки
36Информатика, информационные технологии
37Базы данных
38Компьютерные сети
39Программирование
40Искусство и культура
41Краеведение
42Культурология
43Музыка
44История
45Биографии
46Историческая личность
47Литература
 
48Маркетинг и реклама
49Математика
50Медицина и здоровье
51Менеджмент
52Антикризисное управление
53Делопроизводство и документооборот
54Логистика
 
55Педагогика
56Политология
57Правоохранительные органы
58Криминалистика и криминология
59Прочее
60Психология
61Юридическая психология
 
62Радиоэлектроника
63Религия
 
64Сельское хозяйство и землепользование
65Социология
66Страхование
 
67Технологии
68Материаловедение
69Машиностроение
70Металлургия
71Транспорт
72Туризм
 
73Физика
74Физкультура и спорт
75Философия
 
76Химия
 
77Экология, охрана природы
78Экономика и финансы
79Анализ хозяйственной деятельности
80Банковское дело и кредитование
81Биржевое дело
82Бухгалтерский учет и аудит
83История экономических учений
84Международные отношения
85Предпринимательство, бизнес, микроэкономика
86Финансы
87Ценные бумаги и фондовый рынок
88Экономика предприятия
89Экономико-математическое моделирование
90Экономическая теория

 Анекдоты - это почти как рефераты, только короткие и смешные Следующий
Самое короткое сочинение на тему "Как я провёл лето": "В Интернете."
Anekdot.ru

Узнайте стоимость курсовой, диплома, реферата на заказ.

Банк рефератов - РефератБанк.ру
© РефератБанк, 2002 - 2016
Рейтинг@Mail.ru