 |
 |
 |
 |
использовать лавсановые пленки и нити в конструкциях термоэлектродных проводов.
Полиэтилентерефталат имеет высокую влагостойкость. Так, после 110 сут пребыва1шя в условиях 100%-ной относительной влажности воздуха он сохраняет 97% первоначальной прочности (капрон в тех же условиях сохраняет 90%, а натуральный шелк - 33% прочности). В условиях 80%-ной относительной влажности воздуха длительное время (более 130 сут) механические характеристики полизтилентерефталата практически не меняются. Полиэтилентерефталат обладает достаточно хорошей свето- и маслобензостойкостью, стойкостью к воздействию бензола.
3. Политетрафторэтилен (фторопласт-4). В термоэлектродных проводах политетрафторэтилен используется в виде пленок.
Политетрафторэтилен - продукт полимеризации тетрафторэтилена. Молекулярная структура политетрафторэтилена имеет следующий вид:
F F F F
I I I I С-С-С-С-
I I I I
F F, F F
-"77
Политетрафторэтилен вследствие своей симметричной структуры является неполярным диэлектриком и обладает хорошими диэлектрическими свойствами в широком диапазоне температур. Его максимальная рабочая температура 250°С. По диэлектрическим характеристикам он превосходит все другие органические диэлектрики. На политетрафторэтилен не оказывают воздействия такие агрессивные среды, как царская водка (смесь азотной и соляной кислот в отношении 1:3), азотная кислота, растворы едкого натра. Недостатками его являются повышенная токсичность при высоких температурах (вьппе 250°С), невысокие короно-и радиационная стойкость [13] .
Некоторые физико-механические и диэлектрические свойства политетрафторэтилена приведены ниже:
Предел прочности при растяжении в неориентированном состоянии. Па................... (14-32) -10
То же в ориентированном состоянии, Па..... (100-176) • 10
Относительное удлинение при разрыве, % .... 300-500
Влагопоглощаемость,%................. О
Удельное объемное электрическое сопротивление, Ом-м........................... 10»-10"
Электрическая прочность, кВ/мм, не менее .... 16-18
Допустимый интервал рабочих темпера-ТУР.С................................
260-250
Политетрафторэтилен по сравнению с полиэтилентерефталатом - более нагревостойкий материал. Он применяется в качестве изоляции термоэлектродных проводов повышенной нагревостойкости, рассчитанных на рабочую температуру до 250°С.
4. Стеклонити. В качестве изоляции теплостойких термоэлектродных проводов используются три типа стеклонитей: стеклонити, вырабатываемые из непрерывных элементарных нитей алюмоборосиликат-ного стекла с гарантийным содержанием окислов щелочных металлов не более 0,5%; кремнеземные нити, изготовляемые путем специальной химической обработки крученых нитей, вырабатываемых из стекла № 11 на спирто-канифолевом или водно-эмульсионном замаслнвателе, и кварцевые нити, вырабатываемые из кварцевого волокна (100%St.
Стеклонити из алюмоборосиликатного стекла изготовляются с применением замасливателя парафиновой эмульсии, содержание которой не превышает 2,5%.
Стеклянное волокно отличается исключительно высокой нагрево-стойкостью. Температура размягчения алюмоборосиликатного стекловолокна 600-700°С. Стекловолокно может выдерживать без заметного изменения характеристик нагрев примерно до 300°С, и только после этого наблюдается ухудшение физико-механических свойств.
Однако даже длительный нагрев до 400-600° С не приводит к разрушению стекловолокна, что в основном и обусловило его использование в термоэлектродных проводах повышенной нагревостойкости.
Многочисленные исследования алюмоборосиликатного стекловолокна во ВНИИКП показали, что его физико-механические характеристики в процессе воздействия повышенной температуры снижаются, особенно относительное удлинение при разрыве, но тем не менее волокно не разрушается даже после 1000 ч пребывания при 500°С.
Зависимость механических свойств алюмоборосиликатных стеклонитей от времени пребывания при температуре 400°С приведена на рис. 15. Как видно из графиков, механические свойства стеклонитей в первые часы пребывания при указанной температуре резко ухудшаются.
По сравнению с перечисленными органическими диэлектриками стеклонити имеют несколько худшие диэлектрические свойства, которые, однако, при повышенной температуре достаточно высоки, что
обеспечивает надлежащие условия эксплуатации термоэлектродных проводов. Так, алюмоборосиликатное стекловолокно при 400°С имеет р = 1 •10 Ом-м, а при 500°С р = 5-10 Ом-м.
-3,5 | |
-3,0 | |
-2.5 | |
-2,0 | |
-1,5 | |
-1,0- | |
-0,5- | |
О 100 гоо 300 Ш500БОО 700 BOO SOD Ч
Рис. 15. Изменение разрывного усилия Рр (7), относительного удлинения (2) алюмоборо-силикатных нитей в зависимости от времени пребывания при температуре 400°С
В конструкциях термоэлектродных проводов применяются стеклянные нити, выпускаемые по ГОСТ 8325-78, марки БС-6, 8x2, имеющие разрывную нагрузку не менее 7,5 Н. Стеклонити алюмоборосиликатного состава используются в термоэлектродных проводах, рассчитанных на рабочую температуру 300°С.
Лучшими диэлектрическими (при температуре более 500° С) свойствами и нагревостойкостью обладают стеклонити, изготовленные из элементарных нитей кремнеземного стекла. Так, удельное объемное электрическое сопротивление кремнеземного стекла, измеренное в тех же условиях, что и алюмоборосиликатного, при 400"С равно = Ы0Ом-м,апри500"С /2, = 1-Ю» Ом-м.
Изменениекpeмнeзeшoгo стекла в зависимости от температуры приведено на рис. 16.
Кремнеземное волокно содержит 96-98% SlO. Важнейший параметр кремнеземного волокна - высокая нагревостойкость, которая определяется прежде всего высокой температурой плавления (1600-1650°С), близкой к температуре плавления плавленого кварца.
Максимальная рабочая температура кремнеземных нитей 1000-1200°С. Кремнеземное волокно - микропористое, в воздушно-сухом состоянии содержит 11-14% воды, которая может быть полностью удалена нагреванием до 600-700°С.
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 [ 17 ] 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42