Содержание отчета

1. Тема и цель лабораторной работы.

2. Cхема испытательной установки и таблица 1 с опытными и расчетными данными.

3. Графики U _пр.=f(h) .

4. Выводы.

Контрольные вопросы

1. Дайте определение пробоя.

2. В чем сущность испытания на пробой твердых диэлектриков?

3. От чего зависит электрическая прочность?

4. Как определить электрическую прочность?

5. Что называется коэффициентом запаса электрической прочности?

6. Какие вы знаете виды пробоев ?

7. Объясните принцип действия установки для определения электрической прочности твердых диэлектриков.

Лабораторная работа №6

Тема:

Характеристика твердых образцов электроизоляционных материалов

Цель работы:

Изучить достоинства и недостатки твердых электроизоляционных материалов. Ознакомиться с технологией получения, составом и областью применения.

ВРЕМЯ ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ: 2 часа.

Место выполнения работы:

кабинет «Материаловедение».

Дидактическое и методическое обеспечение:

Инструкционная карта, образцы твердых диэлектриков

1. Внеурочная подготовка.

1.1 Повторить пройденный материал раздела 3 " Диэлектрики”[л1, cтр.147-153, 181-185, 185-190].

1.2 Подготовить титульный лист, тему, цель работы.

1.2 Работа на уроке

1. Получить допуск на выполнение лабораторной работы.

2. Изучить образцы твердых электроизоляционных материалов, охарактеризовать достоинства и недостатки.

3. Сделать выводы о применении твердых диэлектриков в зависимости от их свойств.

4. Оформить отчет.

2.Методические указания

Твердые диэлектрики можно разделить по происхождению на природные (естественные) и искусственные; по химическому составу –на органические и неорганические (кремний содержащие).

Полистирол – твердый, прозрачный материал, используемый в конденсаторах с малым tgδ, для изоляции ВЧ-кабелей, изготовления деталей, пленок и пенопластов. Недостаток – низкая температура размягчения, старение.

Поливинилхлорид – термопластичный полимер, растворимый в дихлорэтане, нитробензоле; устойчив к действию влаги, кислот, щелочей. Легко окрашивается в различные цвета и обрабатывается. Применяется для изготовления защитных оболочек проводов и кабелей низкочастотной аппаратуры. Изготавливается в виде трубок, лент, листов.

Фторопласт-3 – твердый белый материал, растворимый в бензоле, толуоле, не смачивается водой. Из-за высокого значения tgδ применение на высоких частотах ограничено. Используется для изготовления изоляции кабелей.

Фтороплаот-4 (политетрафторэтилен, тефлон, фторолон) – твердый белый материал с абсолютной химической стойкостью, не растворяется ни в одном из известных растворителей, негигроскопичен, негорюч. Исключительно высокие электроизоляционные свойства вплоть до 10¹⁰ Гц и 200^оС. Самый тяжелый из всех полимеров, хорошо обрабатывается. Является лучшим ВЧ и СВЧ диэлектриком. Из него изготавливают пленки, листы, фасонные изделия, втулки, подшипники скольжения и т.д.

Органическое стекло – конструкционный материал с невысокими диэлектрическими свойствами. Хорошо обрабатывается, склеивается, химически и влагостоек.

Все полимеры получают в виде порошков и гранул, из которых посредством формовки и прессования изготавливают листы, трубы, тонкие пленки, нити, композиционные пластмассы и пенопласты.

Пластмасса – это композиция (смесь) полимера, наполнителя, пластификатора и красителя. Изделия из пластмассы изготавливается методом горячего прессования или литьем под давлением. Из пластмасс изготавливают корпуса приборов, ламповые панели, кнопки, ручки, розетки, разъемы, переключатели, различные конструкционные детали и т.д.

Пенопласты – твердые и эластичные материалы, содержащие большое количество газовых включений. Получают путем полимеризации вспененной водной эмульсии или введением в пресс-порошок газообразователей, разлагающихся при температуре прессования. Обладают малой плотностью, влагостойки, прочны. Имеют высокие электро-, термо- и звукоизоляционные свойства. Лучшие пенопласты на основе полиэтилена и полистирола имеют tgδ = (1...3) · 10^-4.

Стеклами называют неорганические квазиаморфные термопластичные вещества, представляющие собой системы различных оксидов. Основой стекол являются стеклообразующие оксиды SiО₂, В₂О₅, Р₂О₅, которые совместно с оксидами щелочных (Nа₂О, К₂О), щелочно-земельных (ВаО, СаО), и других металлов (РbО, ZnО, Аl₂­­­­­О₃) составляют исходный продукт для варки стекол различного состава, а поэтому и различного назначения. По составу стекла классифицируются на:

оксидные – на основе SiО₂, GеО₂, В₂О₅, Р₂О₅;

галогенидные – на основе галогенидов (в основном ВеF₂);

хальногенидные – на основе сульфидов, селенидов, теллуридов.

По виду оксидов стекла классифицируют на силикатные, боросиликатные, алюмосиликатные, фосфатные и т.д.

Свойства стекол сильно зависят от химического состава.