1tom113

5. MATERIAŁOZNAWSTWO ELEKTROTECHNICZNE

-228

W przemyśle elektrotechnicznym stosuje się wulkanizację okresową w prasie lub kotie wulkanizacyjnym (w środowisku pary wodnej o temperaturze ok. 140 C) lub wulkanizacje ciągłą w¹ środowisku pary wodnej przegrzanej (w temp. 170— 190'C) lub w środowisku gazu obojętnego.

Podstawowym składnikiem gumy, wpływającym w istotny sposób na jej właściwość jest kauczuk. Oprócz kauczuku w skład mieszanek gumowych wchodzą zmiękczacze

Tablica 5.26. Właściwości podstawowych mieszanek gumowych izolacyjnych i oponowych stosowanych w krajowym przemyśle kablowym (typy wg PN-89/E-29100)

Właściwości	Jedno- stki	Gumy izolacyjne			Gumy oponowe typu
		IZ	IEP	ISi2	OZ2	ONI	ON4
Wytrzymałość na rozciąganie	MPa	5,0	4,5	5,0	7,0	10,0	12,0
Wydłużenie przy zerwaniu	%	250	300	150	300	300	350
Temperatura i czas starzenia	C	70	135	200	70	70	80
	h	240	168	240	240	240	168
Dopuszczalna zmiana wytrzymałości na rozciąganie po starzeniu	%	±40	±30	±20	—20	±15	±35
Dopuszczalna zmiana wydłużenia przy zerwaniu po starzeniu	°/o	±40	±30	—	-20	±25	±35
Odporność na rozdzieranie	MPa	nie normalizuje się				2,0	5,0
Rezystywność w 20'C	Dcm	1 -10’'	5-10*^J	1-10'^3	nie normalizuje się
Rezystywność w temp. pracy	£2-cm	—	5-10“	—	-	-
Współczynnik, strat dielektrycznych	—	0,1	0,1	0.1	nic normalizuje się
Przenikalność elektryczna		4,5	4,0	nie normalizuje się
Wytrzymałość elektryczne	kV/m	20	20	^25	nie normalizuje się
Ła.czny czas palenia się 3 próbek	s	nie normalizuje się				30	30
Odporność na niską temperaturę	°C	nic normalizuje się			-35	-35	-35
Po działaniu oleju przez 24 h w 100^;C dopusz-
czalna zmiana wytrzymałości na rozciąganie	%	nie normalizuje się				±40	±40
Dopuszczalna zmiana wydłużenia przy zerwaniu	%	nic normalizuje się				±40	±40
Wydłużenie trwałe pod obciążeniem 0,2 MPa przez 15 min w temp. 200 + 3 C, po ochłodzeniu.	%	175	175	175	175	175	175
najwyżej	%	25	15	25	25	25	25
Po starzeniu w powietrzu pod ciśnieniem 0,55 MPa w temp. 127’C, zmiana właściwości mecha-
nicznych, najwyżej	%	—	±30	—	nic normalizuje się

Tablica 5.27. Właściwości ważniejszych tłoczyw, wg [5.22]

Materiał		e g/cm^i		Właściwości mechaniczne
Żywica	Wypełniacz			R, 10' Pa	R, 10- Pa	10^5 Pa
Fenolowo-formaldehydowa	mika	1,5-	-2,0	300-500	1050-1750	5504-850
	mączka drzewna	1.25-	-1,52	450 -600	1600 - 2500	5004-840
Mclaminowo-formaldchydowa	napełniacz organiczny	1,40-	-1,55	400 -900	2000 -3000	600 4-1200
Epoksydowa	włókno szklane	1.75-	-1,92	660 -800	1454-187	14004-I54C'
Silikonowa	mączka mineralna	1,65-	-2,0	175 + 300	1100+ 1700	475 — 540
	włókno szklane	1,6-	-2,0	600 + 2000	1600 + 2800	500-1700

Oznaczenia: O, odporność na działanie łuku; O, odporność na prądy pełzające; Z, zaieżność właściwo--Dla wielkości 0„ Z.. Z,, b przyjęto umowną skale 1—9. przy czym: 1 — bardzo mała. 9 — bardzo duża-

(olej^e- woski), napclniaczc (kreda, krzemionka, talk. kaolin i/lub sadza w przypadku gum nieizolacyjnych), antyutleniacze zapobiegające starzeniu cieplnemu gotowych wyrobów, przyspieszacze wulkanizacji i środki wulkanizujące. Skład mieszanek gumowych mogą jeszcze uzupełniać dodatki specjalne, jak antyozonanty czy antypireny.

W przemyśle elekrotechnicznym stosuje się gumę jako izolację oraz powłoki przewodów’ elektrycznych o dużej giętkości w szerokim zakresie temperatur i jednocześnie odznaczających się dobrymi właściwościami mechanicznymi. W tablicy 5 25 przedstawiono najczęściej w tej dziedzinie używane kauczuki wraz z ich symbolami stanowiącymi skróty nazw angielskich (przyjętych obecnie powszechnie) oraz skróty nazw polskich. W tablicy 5.26 podano przykładowo właściwości kilku typowych mieszanek izolacyjnych i oponowych stosowanych w krajowym przemyśle kablowym.

Półwyroby z tworzyw sztucznych

Tłoczywa

Tłoczywo jest półwyrobem przemysłowym, składającym się głównie z żywicy w ilości 30 — 60% i wypełniacza organicznego lub nieorganicznego. Jako dodatki do tłoczyw stosuje się plastyfikatory, przyspieszacze procesu polimeryzacji, barwniki itp. W stanic wyjściowym tłoczywa mają postać proszku, granulek, krajanki oraz włókien lub skrawków nasyconych żywicą. Wyroby z tłoczyw formuje się plastycznie, pod zwiększonym ciśnieniem i w podwyższonej temperaturze metodą prasowania tłocznego, przetłocznego lub wtryskowego. Tłoczywo wymaga odpowiedniego dostosowania do danego sposobu przetwarzania. W elektrotechnice stosuje się przede wszystkim tłoczywo termoutwardzalne polikondensacyjne oparte np. na żywicach fenolowych lub melaminowych oraz poliaddycyjne (najczęściej na żywicach alkidowych i epoksydowych). W zależności od rodzaju i właściwości materiałów wyjściowych tłoczywa mają różne właściwości przetwórcze, a także odmienne właściwości mechaniczne, cieplne i elektryczne. Zasady klasyfikacji tłoczyw opartych na żywicach termoutwardzalnych ujęto w polskich normach. W zależności od właściwości mechanicznych, cieplnych i elektrycznych, otrzymywane wyroby dzieli się na grupy, w zależności zaś od rodzaju żywicy i napełniacza — na typy. Odpowiednia symbolika umożliwia sprecyzowanie składu i jakości: np. tłoczywo o symbolu 2 (Fn + D)70dl oznacza tłoczywo grupy drugiej o zawartości 70% żywicy fcnolo-wo-formaldehydowej z mączką drzewną, gatunek I. Produkowane w Polsce tłoczywa to: poloplasty (fenolowe), polaminy (mocznikowe) i polomele (melaminowe). Właściwości ważniejszych tłoczyw podano w tabl. 5.27.

Lakiery elektroizolacyjne

Istnieje kilka rodzajów klasyfikacji lakierów clcktroizolacyjnych. W zależności od warunków suszenia rozróżnia się lakiery schnące na zimno oraz lakiery schnące w podwyższonej temperaturze (tzw. lakiery piecowe) — o lepszych właściwościach dielektrycznych.

Właściwości elektryczne									inne właściwości
kV cm	Kp kV/cm	O, S		Of		ig6	Zw	Z,	X	b
12-14	lO-t-15	8	12	3	4,7 — 7,5	0,01-0.07	4	5	145-175	3
t- i	4-15	8-	-12	3	5,9	0,05 — 0.30	7	5	120-150	3
12—16	10-20	110-	-180	7	6-5-10	0,03-p 0.10	4	5	120-150	7
14		184-	-187	—	5.1 — 5.2	0.008			>180
JAS — 15.5	12-7-15,5	300-	-420	8	4—5	0,003-5-0,013	2	2	200-5-300	7
7,9-19	6-20	150-	350	7	3,8-3,9	0.0005 — 0.005	2	2	200 -300	7

elektrycznych od wilgotności; Z, - zależność właściwości elektrycznych od temperatury; b — podatność na barwienie; Pozostałe oznaczenia jak w tablicach poprzednich.