1tom105

5. MATERIAŁOZNAWSTWO ELEKTROTECHNICZNE 212

Tablica 5.17. Ogólne dziedziny zastosowania elektroizolacyjnych materiałów ceramicznych, wg [5.6jj

Grupa	Rodzaj	Materiał		Zastosowanie
100	110	Porcelana elektrotechniczna	izolatory i części	izolatory wysokonapięciowe i niskonapięciowe: izolacyjne osłony wielkogabarytowe
	111	Porcelana elektrotechniczna prasowana		elementy konstrukcyjno-izolacyjne^ osprzętu elektrotechnicznego i aparatów niskonapięciowych
	112	Porcelana elektrotechniczna krystobalitowa		izolatory wysokonapięciowe liniowe: izolatory stacyjne wsporcze o zwiększonej wytrzy małości mechanicznej
	120	Porcelana elektrotechniczna wysokoglinowa	izolacyjne
	130	Porcelana elektrotechniczna wysokoglinowa o dużej wytrzymałości mechanicznej		izolatory wysokonapięciowe liniowe i aparatowe o bardzo dużej wytrzymałości mechanicznej
200	210	Steatyt niskonapięciowy (prasowany)	elementy konstrukcyjno-izolacyjne aparatów i urządzeń niskonapięciowych
	220	Steatyt	izolatory i elementy izolacyjne wysokonapięciowe i niskonapięciowe o dużej wytrzymałości mechanicznej i podwyższonych temperaturach eksploatacji: elementy konstruk-cyjno-izolacyjne w obwodach wielkiej częstotliwości: kondensatory
	221	Steatyt specjalny
	230	Steatyt porowaty	elementy izolacyjne w urządzeniach elektronicznych i próż-niowych. obrabiane po wypaleniu
	240	Forsteryt porowaty
	250	Forsteryt	elementy lamp elektronowych; elementy konstrukcyjno-izolacyjne do pracy w obwodach wielkiej częstotliwości
300	310	Materiał na bazie dwutlenku tytanu	kondensatory do obwodów wielkiej częstotliwości; kon-densatory kompensacyjne do obwodów rezonansowych: części i podzespoły urządzeń elektronicznych
	320	Materiał na bazie tlenków tytanu i innych tlenków
	331
	340	Materiał na bazie tytanianu wapnia, strontu, bizmutu
	350	Materiał na bazie tytanianu baru	kondensatory blokujące i sprzęgające: elementy nieliniowe i piezoelektryczne
400	410	Kordieryt	części konstrukcyjne o dużej odporności na zmiany temperatury	elementy łukoodporne i żaroodporne o temperaturze pracy do 1200 C
	420	Celsjan		korpusy cewek do urządzeń wielkiej częstotliwości: elementy pracujące w' podwyższonych temperaturach
500	510	Materiał szamotowy porowaty	elementy izola-cyjno-konsiruk-cyjne elektrycznego sprzętu grzejnego o tern-peraturze przewodów grzejnych	do 1000 C
	511	Materiał talkowo-szamotowy porowaty
	512
	520	Kordieryt porowaty		do 1200°C	elementy Komor iuko-wych i osłon przcciwisk-rowych aparatury niskonapięciowej
	530	Materiał szamotowy wysokoglino-wy porowaty		do 1300‘C
600	610	Materiał muiitowy	elementy konstrukcyjno-izo-lacyjne do pracy w wysokich temperaturach, np. rury. osłony termoelementów: izolatory wysokonapięciowe do pracy w temperaturach ponad 10CPC; części izolacyjne pieców elekt-rycznych wysokotemperaturowych; izolatory do świec za-płonowych		elementy izolacyjno-koc-strukcyjne w elektronice
	620	Materiał korundowo-mulitowy
700	780	80-86%
	786	Materiał korundowy (zawartość A1,03) 86-i-95%			elementy izolacyjne w urządzeniach półprzewodnikowych i układach scalonych
	795	95 -r 99%
	799	>99%
800	810	Materiał berylowy specjalny	elementy konstrukcyjno-izolacyjne do specjalnych urzą-dzeń elektrotechnicznych, urządzeń próżniowych, lamp elektronowych __
	820	Materiał magnezowy specjalny
	830	Materiał cyrkonowy specjalny

Największą odporność chemiczną wykazują tworzywa kwasoodporne z glin ognio-_trwałych z dodatkiem porcelany oraz kamionki, najmniejszą — tlenki Si0₂, BeO i A U O,.

Poza pewnymi szczególnymi przypadkami nie obserwuje się w materiałach ceramicznych ustępowania procesów starzeniowych i zmęczenia mechanicznego. Znaczną wadą materiałów ceramicznych jest ich bardzo trudna obrabialność (szlifowanie) po procesie wypalania końcowego.

Mika i materiały mikowe

Mika jest praktycznie odporna na wpływy chemiczne; odznacza się także znaczną odpornością na wyładowania niezupełne. Oleje izolacyjne pow'odują jednak rozwarstwienie miki.

W elektrotechnice stosuje się dwa rodzaje miki: muskowit i flogopit. Flogopit jest bardziej elastyczny, ale słabszy mechanicznie. Temperatura robocza miki nie może przekraczać wartości, przy której następuje odparowywanie wody krystalicznej, tj. 540 C dla muskowitu, a 900'C dla flogopitu. Na rezystywność miki duży wpływ wywiera wilgoć. Przenikalność elektryczna względna wvnosi 6 — 7. a tangens kąta strat dielektrycznych (przy 50 Hz i 20C) muskowitu wynosi 10 ⁴ oraz flogopitu 10~³ — 10^-2. Obie wymienione wielkości w' zakresie częstotliwości przemysłowych ulegają niewielkim zmianom. Mały wpływ wywiera na nie również wzrost temperatury.

Pochodnym produktem miki przetworzonej (najczęściej muskowitu) jest papier mikowy (nazwy handlowe: Isomika, Mika, Remika, Romiica, Sljudinit, Samika). Publikacja IEC 371-3-2 rozróżnia cztery gatunki papieru mikowego w' zależności od rodzaju miki (muskowit, flogopit), procesu wytwarzania (chemiczny, mechaniczny) oraz zawartości wapnia. Wymagania dotyczą: masy przypadającej na jednostkę powierzchni, grubości, przepuszczalności powietrza, nasiąkliwości. przewodności wyciągu wodnego, straty masy pod wpływem starzenia cieplnego, wytrzymałości na rozerwanie. Papier ten jest materiałem wyjściowym do produkcji wielu półwyrobów.

Zależnie od struktury i składu rozróżnia się następujące półwyroby z miki:

— mikafolię — płatki miki lub papier mikowy, naklejone na nośniku papierowym lub tkaninie szklanej;

mikanity — klejone lepiszczem organicznym płatki miki lub przesycony tym lepiszczem papier mikowy najczęściej przyklejony do nośnika, tj. papieru lub tkaniny szklanej.

Wyroby mikowe, a zwłaszcza mikanity, odznaczają się dużą wytrzymałością elektryczną i dużą odpornością na wyładowania niezupełne. Rozróżnia się: mikanity komutatorowe, mikanity do kształtowania oraz mikanity grzejnikowe. Jako izolację żłobkową dużych maszyn elektrycznych (turbogeneratory) stosuje się papier mikowy wzmocniony folią poliestrową ze spoiwem z żywicy epoksydowej. Izolacja ta wyparła mikanity wykonywane ze sklejanych płatków miki.

Mikanity klasyfikuje się też w zależności od składu i ilości lepiszcza oraz twardości, a także dokładności wymiarów.

Materiały azbestowe

Surowcami do produkcji wyrobów' azbestowych są odmiany azbestu: serpentynitowy chryzotylowy o długim włóknie, nadający się zwłaszcza do wyrobu taśm i tkanin; amfibolowy —termolit o włóknie krótkim, stosowany do produkcji papierów i azbestocementów. Główną zaletą materiałów azbestowych jest znaczna odporność cieplna oraz odporność na łuk. Wyroby z czystego azbestu wytrzymują w' sposób ciągły temperatury do 400'C Materiały warstwowe z tkanin azbestowych, zawierające syciwo, nadają się do pracy ciągłej w temperaturze do 220'C. Właściwości mechaniczne i dielektryczne wyrobów azbestowych ustępują wyrobom z włókien organicznych. Kompozycje azbestu z innymi materiałami, zwłaszcza ⁷ syciwem organicznym oraz z nośnikami z tkaniny szklanej, znajdują zastosowanie jako ■7-olacje maszyn i transformatorów' suchych.

Azbestocementy otrzymuje się przez prasowanie wilgotnej masy włókna azbestowego ¹ cementem. Są produkowane w' formie kształtek lub płyt o grubości 3 -4-40 mm. Wyroby te są bacznie tańsze niż wyroby z materiałów warstwowych. W celu zmniejszenia ich higroskopij-ⁿ°ści wytwarza się odmiany z dodatkiem syciw’a, np. związków silikonowych. Dodatek syciwa