Электротехнические материалы, применяемые для изготовления вакуумного выключателя типа ВВТЭ-10
Контрольная работа - Физика
Другие контрольные работы по предмету Физика
µ того, ультрафарфор имеет существенно повышенную по сравнению с обычным фарфором механическую прочность.
Высокоглиноземистая керамика (алюминоксид) в основном состоит из окиси алюминия (глинозема) А13О3. Этот материал, требующий сложной технологии изготовления с весьма высокой температурой обжига (до 1750С), обладает высокой нагревостойкостью (рабочая температура до 1600С), высоким и малым tg при повышенных температурах, чрезвычайно высокой механической прочностью и теплопроводностью (его теплопроводность в 10-20 раз выше, чем у фарфора. Значение алюминоксида- порядка 10.
Обладающий особо плотной структурой (его плотность близка к теоретической плотности А13О3) поликор (за рубежом - люкалокс), в отличие от обычной непрозрачной корундовой керамики, прозрачен; кроме того, он имеет на порядок выше, чем непрозрачная глиноземистая керамика. Поликор, в частности, применяется для изготовления колб некоторых специальных электрических источников света.
Стеатит - вид керамики, изготовляемый на основе минерала талька 3MgO4SiO2Н2О. Таким образом, в то время как обычная керамика (фарфор и его разновидности) состоит в основном из силикатов алюминия, стеатитовая керамика - из силикатов магния, прежде всего клиноэнстатита.
Тальк - хорошо известный минерал, обладающий способностью благодаря его чрезвычайной мягкости легко размалываться в порошок. Стеатитовая керамика обычно изготовляется обжигом массы, составляемой из талькового порошка с некоторыми добавками.
Возможно также изготовлять детали из талькового камня путем его непосредственной механической обработки (которая проста ввиду мягкости материала) с последующим обжигом. Специальные сорта стеатита с особо малым содержанием примесей окислов железа, предназначенные для высокочастотной изоляции, имеют весьма малый tg (до ) и хорошие механические свойства. Преимуществом стеатитовой керамики является также малая усадка при обжиге, позволяющая получать изделия сравнительно точных размеров. К тому же он не нуждается в глазуровке (благодаря плотной структуре) и может сравнительно легко дополнительно обрабатываться шлифовкой. Стеатит широко используется для установочной изоляции в радиотехнической аппаратуре, а также и в силовой электротехнике.
Прочие радиокерамические материалы. Материалы на основе минерала цельзиана имеют и tg (при 1 МГц) = (), на основе анортита - соответственно 7,0 - 7,5 и (2 - 3), на основе шпинели 7,5 8,0 и (4 - 6), на основе волластонита 6,0 - 6,5 и (5 - 6), на основе циркона 7,0 - 8,0 и (50 - 60).
3.1.2 Керамика с высокой диэлектрической проницаемостью
Такая керамика применяется, в частности, для изготовления керамических конденсаторов; по сравнению с конденсаторами из керамики с малой е такие конденсаторы имеют значительно меньшие размеры и массу. Большая часть керамических материалов с высокой имеет в качестве основной составной части двуокись титана TiO2.
Двуокись титана существует в различных кристаллических модификациях; одна из них - рутил - имеет в направлении главной кристаллографической оси диэлектрическую проницаемость = 173. В керамических материалах на основе рутила благодаря беспорядочному расположению в пространстве кристаллов рутила и наличию различных добавок диэлектрическая проницаемость получается меньшей указанного значения, но все же превосходящей большинства практически применяемых твердых диэлектриков.
Помимо TiO2 во многие конденсаторные радиокерамические материалы входят в виде кристаллической фазы соединения СаОTiO2 (титанат кальция, перовскит), SrOTiO2 (титанат стронция), ВаО4TiO2 (тетратитанат бария), MgOTiO2, NiOTiO2, CaOSnO2, SrOSnO2 и др.
Для керамики, в основном состоящей из рутила, значение е в диапазоне частот до 107 Гц- порядка 100, a tg снижается с ростом частоты от при 102 Гц до при 106 Гц; для керамики титаната кальция в тех же условиях составляет 168, a tg - от до ; для керамики титаната стронция соответственно будет 233, a tg - от до (все данные приведены для нормальной температуры),
Многие радиокерамические конденсаторные материалы снижают значение при повышении температуры. Так, средний ТК диэлектрической проницаемости в интервале температур от +20 до +80С составляет для керамики TiO2 минус К-1, для СаОTiO2 минус К-1. Однако некоторые материалы с более низкой при нормальной температуре имеют меньший по абсолютному значению отрицательный или даже положительный : так, керамика ВаОSnO2 имеет =20 и = , для 2MgOTiO2 =16 и =; Для СаОSnO2 =16 и = = и т. п.
3.2 Стальные торсовые фланцы и стальной ребристый сильфон
Сталь как наиболее дешевый и доступный металл, обладающий к тому же высокой механической прочностью, представляет большой интерес для использования в качестве проводникового материала. Однако даже чистое железо имеет значительно более высокое сравнительно с медью и алюминием удельное сопротивление р (порядка 0,1 мкОм*м); значение р стали, т. е. железа с примесью углерода и других элементов, еще выше.
При переменном токе в стали как в ферромагнитном материале заметно сказывается поверхностный эффект, почему в соответствии с известными законами электротехники активное сопротивление стальных проводников переменному току выше, чем постоянному току. Кроме того, при переменном токе в стальных проводниках появляются потери мощности на гистерезис. В качестве проводникового материала обычно применяется мягкая сталь с содержанием углерода 0,10-0,15%, обладающая пределом прочности при растяжении p = 700-750 МПа, относительным удлинением при разрыве l/l = 58% и удельной проводимостью , в