Физические и химические свойства диэлектриков
где, ∆Pt - мощность теплового потока сквозь площадку ∆S, нормальную к потоку , dT/dl - градиент температуры.
Значения удельной теплопроводимости некоторых диэлектриков приведены в таблице 1.
Таблица 1
Значения теплопроводимости некоторых диэлектриков
Материал | gt, Вт/(м*К) |
Фарфор Стеатит Двуокись титана Кристаллический кварц Алюминооксид Окись магния Окись бериллия | 1,6 2,2 6,5 12,5 30 36 218 |
Значения gt электроизоляционных материалов за исключением окиси бериллия меньше, чем большинства металлов. Наименьшими значениям gt, обладают пористые электроизоляционные материалы с воздушными включениями. При пропитке, а также при уплотнении материалов внешним давлением gt увеличивается. Как правило кристаллические диэлектрики имеют более высокие значения gt, чем аморфные. Величина gt несколько зависит от температуры.
Материалы, обладающие малыми значениями ТКЛР, имеют, как правило, наиболее высокую нагревостойкость и наоборот.
В качестве примера в табл. 2 приведены средние ТКЛР некоторых электроизоляционных материалов в интервале 20-100° С.
Таблица 2
Температурный коэффициент линейного расширения некоторых диэлектриков
Материал | al*106, К-1 |
Поливинилацетат Поливинилхлорид Полиэтилен Ацетат целлюлозы Найлон Политетрафторэтилен Нитроцеллюлоза Полиметилметакрилат Полистирол | 265 160 145 120 115 100 100 70 68 |
3. ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ДИЭЛЕКТИКОВ
Химические свойства. Знание химических свойств диэлектриков важно для оценки надежности их в эксплуатации и для разработки технологии.
При длительной работе диэлектрики должны не разрушаться с выделением побочных продуктов и не вызывать коррозии соприкасающимися с ними металлов; не реагировать с различными веществами (например, газами, водой, кислотами, щелочами, растворами солей и т.п.). Стойкость к действию всех этих веществ у различных диэлектриков весьма разнообразна.
Материалы в производстве деталей могут обрабатываться различными химико-технологическими : склеиваться, растворяться в растворителях с образование лаков и т.д. Растворимость твердых материалов может быть оценена количеством материала, преходящим в раствор за единицу времени с единицы поверхности материала, соприкасающейся с растворителем. Кроме того, нередко оценивают растворимость по тому наибольшему количеству вещества, которое может быть растворено в данном растворе (т.е. по концентрации насыщенного раствора). Легче всего растворяются вещества близкие к растворителю по химической природе и содержащие в молекулах похожие группировки атомов; дипольные вещества легче растворяются в дипольных жидкостях, нейтральные в нейтральных. Так, неполярные или слабополярные углеводороды (парафин, каучук) легко растворяются в жидких углеводородах, например, в бензине; полярные смолы, содержащие, гидроксильные группировки (фенолформальдегидные и другие смолы), растворяются в спирте и иных полярных растворителях. Растворимость уменьшается с повышением степени полимеризации, высокомолекулярные вещества с линейной структурой молекул растворяются сравнительно легко, а с пространственной структурой - весьма трудно. При повышении температуры растворимость обычно увеличивается.