Поиск по сайту
Начало >> Книги >> Архивы >> Электроматериаловедение

Слюдинитовые и слюдопластовые электроизоляционные материалы - Электроматериаловедение

Оглавление
Электроматериаловедение
Строение металлических проводниковых материков
Свойства металлов
Факторы, влияющие на свойства проводников
Проводниковая медь и сплавы
Проводниковый алюминий
Проводниковые железо
Свинец
Благородные металлы
Тугоплавкие металлы в электротехнике
Проводниковые материалы с большим удельным сопротивлением
Обмоточные провода
Монтажные провода
Установочные провода
Кабели
Магнитные материалы
Магнитно-мягкие материалы
Магнитно-твердые материалы
Диэлектрики
Способы измерения электрических характеристик диэлектриков
Характеристики электроизоляционных материалов
Газообразные диэлектрики
Жидкие диэлектрики
Очистка, сушка и регенерация электроизоляционных масел
Синтетические жидкие диэлектрики
Твердые органические диэлектрики
Поликонденсационные органические диэлектрики
Природные электроизоляционные смолы
Нагревостойкие высокополимерные диэлектрики
Пленочные электроизоляционные материалы
Электроизоляционные лаки
Электроизоляционные эмали
Воскообразные диэлектрики
Термопластичные компаунды
Термореактивные компаунды
Электроизоляционные бумаги, картоны, фибра, волокнистые материалы
Текстильные электроизоляционные материалы
Электроизоляционные лакоткани
Электроизоляционные пластмассы
Свойства и области применения пластмасс
Слоистые электроизоляционные пластмассы
Древеснослоистые пластмассы и намотанные изделия
Электроизоляционные резины
Электроизоляционная слюда
Миканиты
Микафолий и микалента
Слюдинитовые и слюдопластовые электроизоляционные материалы
Керамика
Фарфоровые изоляторы
Стекло и стеклянные изоляторы
Характеристики изоляторов
Конденсаторные керамические материалы
Сегнетокерамика
Минеральные диэлектрики
Полупроводниковые материалы
Полупроводниковые материалы и изделия
Основные полупроводниковые изделия
Электроугольные изделия
Припои и клеи

§ 77. Слюдинитовые электроизоляционные материалы

При разработке природной слюды и изготовлении из нее электроизоляционных материалов образуется около 90% различных отходов. Среди них большой процент составляют мелкие отходы слюды — скрап. Из очищенного скрапа изготовляют слюдяную (слюдинитовую) бумагу, из которой получают твердые или гибкие электроизоляционные материалы — слюдиниты.
Для получения слюдинитовой бумаги чистые отходы слюды подвергают равномерному нагреву до 800° С. В результате этого слюда теряет 45—50% химически связанной воды и вспучивается. Нагретая слюда поступает в содовый раствор, где выдерживается некоторое время, а затем переводится в бак с раствором соляной кислоты. При термической обработке слюды происходит энергичное образование углекислого газа, что вызывает разделение слюды на мелкие частицы. Образующуюся слюдяную массу промывают водой, чтобы удалить из нее остатки щелочи и кислоты, и получают текучую слюдяную массу — пульпу, состоящую из мелких частичек слюды, взвешенных в воде. Эта масса поступает на бумагоделательную машину, с помощью которой получают слюдинитовую бумагу толщиной 0,03—0,04 мм и шириной 450—900 мм.
Для улучшения электрических и механических свойств слюдинитовых бумаг в слюдяную пульпу вводят различные связующие (кремнийорганические, глифталевые и другие смолы) .
Из слюдинитовой бумаги изготовляют те же электроизоляционные материалы, что и из щипаной слюды. Однако слюдинитовые материалы обладают большей равномерностью по толщине, большей однородностью и несколько повышенными электрическими характеристиками. В качестве недостатков слюдинитовых материалов необходимо отметить меньшую механическую прочность и несколько пониженную влагостойкость по сравнению с миканитами.
Разработка слюдинитовых материалов имеет большое техникоэкономическое значение, поскольку этим достигается экономия в расходовании дефицитной природной слюды.
Ниже кратко описываются свойства важнейших слюдинитовых материалов.
Коллекторный слюдинит (марка КСШ). В марке буквы обозначают: К— коллекторный; С — слюдинит; Ш — на шеллаке. Усадка коллекторного слюдинита при 20° С и давлении 600 кГ/см2 и при 160°С и том же удельном давлении и не должна превышать 10%.
Процесс производства коллекторного слюдинита состоит из двух этапов — пропитки слюдинитовой бумаги клеящим шеллачным лаком и прессования из нее листов коллекторного слюдинита. Пропитанные лаком и высушенные листы слюдинитовой бумаги собирают в заготовки, которые отделяют друг от друга стальными листами, покрытыми слоем специальной смазки. Несколько заготовок, состоящих из листов лакированной слюдинитовой бумаги, собирают в пакет. Последний помещают в пространство между стальными плитами гидравлического пресса с паровым обогревом. Прессование коллекторного слюдинита происходит при 155° С и удельном давлении 85 кГ/см2 с дальнейшим увеличением давления до 250 кГ/см2. Коллекторный слюдинит содержит связующего вещества oт и до 10%. Коллекторный слюдинит выпускают в листах толщиной or 0,5 до 1,5 мм.
Основные характеристики коллекторного слюдинита: R=10+14 ом * см; кВ/мм.
Прокладочный слюдинит (марки: ПСК, ПСГ, ПСШ, ПСЭ). Прокладочный слюдинит изготовляют по той же технологии, что и коллекторный слюдинит. Однако в связи с большим содержанием клеящего вещества (8—15%) и несколько меньшей плотностью прокладочного слюдинита режим прессования его отличается от режима прессования коллекторного слюдинита. Прокладочный слюдинит выпускают в листах толщиной 0,4—2,0 мм.

Формовочный стеклослюдинит (марки: ФС25КН, ФС40КН*). Этот материал состоит из нескольких слоев слюдинитовой бумаги и слоя стеклоткани, склеенных друг с другом. Эти заготовки формовочного слюдинита прессуют при 130—140° С и малых давлениях (10ч-20 кГ/см2).
Формовочный слюдинит содержит 15% клеящего вещества (смолы) и 80% слюды, остальное — стеклоткань. Формовочный слюдинит выпускают толщиной 0,1—0,2 мм.

*Буквы и цифры означают: Ф — формовочный; С — слюдинит; К — на кремнийорганическом связующем; Н — нагревостойкий; цифры 25 и 40 — толщину стеклоткани в микронах.

Основной особенностью формовочного слюдинита является способность формоваться в нагретом состоянии (70—90°С). Из формовочного слюдинита изготовляют изоляционные изделия — трубки, цилиндры, фасонные прокладки и другие детали. По сравнению с формовочным миканитом имеет меньшее сопротивление на продавливание. Формовочный стеклослюдинит выпускается толщиной 0,10; 0,12; 0,15 и 0,20 мм.
Основные характеристики формовочного стеклослюдинита: = = 10+13- 10+14 ом-см; EпР=25-:-35 кВ/'мм.
Гибкий слюдинит — листовой материал, состоящий из слюдинитовой бумаги на целлюлозном подслое* или слюдинитовой бумаги, оклеенной с одной или с двух сторон стеклотканью. В качестве клеящего состава применяют полиэфирный или кремнийорганический лаки.
Слюдиниты на полиэфирном лаке могут использоваться при рабочих температурах до 130°С (класс В), слюдиниты на кремний- органическом лаке до температуры 180° С (класс нагревостойкости Н).
Гибкий слюдинит изготовляют прессованием слоев слюдинитовой бумаги, пропитанной одним из клеящих лаков. Материал содержит слюды не менее 40%, клеящего вещества (смола)—от 25 до 45%, остальное — бумага или стеклоткань и летучие вещества.
Гибкий слюдинит выпускают в листах толщиной 0,104-0,50 мм. Отличительной особенностью гибкого слюдинита является его гибкость в холодном состоянии (при 20° С) и однородность но толщине. Как и гибкий миканит, слюдинит применяется в виде изоляционных прокладок между секциями статорных и роторных обмоток, а также в качестве пазовой изоляции (коробочки) в электрических машинах низкого и высокого напряжения.
Основные характеристики: qv = 1013-  1014 ом-см; Епр = 16ч- -.-30 кВ/мм.
Слюдинитофолий — гибкий материал, состоящий нз слоев слюдинитовой бумаги, склеенных друг с другом, а также с бумагой, покрывающей материал с одной стороны.
Слюдинитофолий изготовляют в рулонах шириной (не менее) 450 мм. Толщина слюдинитофолия 0,10; 0,12 и 0,15 мм. Содержание слюды: 45—65%, клеящих веществ 40—25% и остальное — бумага и летучие. Слюдинитофолий обладает способностью формоваться при температуре 70—90° С.
Область применения слюдинитофолия: изоляция роторных стержней электрических машин низкого и высокого напряжения и изоляция полюсов невлагостойкого исполнения.
Слюдинитовая лента — гибкий электроизоляционный материал, состоящий из слюдинитовой бумаги, оклеенной с одной стороны или двух сторон микалентной бумагой или стеклотканью*.
Слюдинитовую ленту выпускают в роликах шириной 15, 20, 25, 30 и 35 мм, а также в рулонах шириной 150—500 мм. Толщина слюдинитовых лент 0,09; 0,11; 0,15; 0,17 и 0,2 мм. Содержание слюды не менее 40%, клеящего вещества 20—50%.
Особенностью слюдинитовой ленты является гибкость ее в холодном состоянии, т. е. без подогрева.
Большие значения электрической и механической прочности относятся к стеклослюдинитовой ленте.
Слюдинитовые ленты применяют для витковой и корпусной изоляции в электрических машинах взамен микаленты. По нагревостойкости слюдинитовые материалы относятся к классу: В, F и Н (на кремнийорганических лаках без целлюлозных бумаг).

*Слюдинитовая лента, оклеенная с одной или с двух сторон стеклянной тканью, называется стеклослюдинитовой лентой.

§ 78. Слюдопластовые электроизоляционные материалы

Как уже упоминалось ранее**, при разработке природной слюды и изготовлении из нее слюдяных электроизоляционных материалов образуется около 90% различных отходов в виде мелких чешуек слюды — скрапа.
Первая попытка в отношении использования отходов слюды к созданию твердых листовых материалов и гибких лент на основе слюдинитовых бумаг. Эти материалы известны под названием слюдинитовых электроизоляционных материалов. Они полноценно заменили клееные материалы из щипаной слюды во многих областях применения в изоляции электрических машин высокого и низкого напряжения. Но слюдинитовая бумага, являющаяся основой всех слюдинитовых материалов, обладает малой механической прочностью. Поэтому слюдинитовые материалы легко повреждаются при применении их в качестве витковой и пазовой изоляции в электрических машинах. Поиски более прочной основы для новых электроизоляционных материалов из отходов слюды привели к разработке слюдопластовых бумаг. Последние обладают более высокой механической прочностью по сравнению с слюдинитовыми бумагами.
Слюдопластовую бумагу получают тоже посредством измельчения отходов слюды, но без применения высокотемпературной (800° С) обработки слюдяных отходов. Это позволяет в большей степени сохранить способность частичкам слюды сцепляться друг с другом. При этом образуется слюдопластовая бумага со значительно большей механической прочностью  по сравнению с бумагой слюдинитовой (crp=3-6 кГ/мм2).
Получение слюдопластовой бумаги основано на свойстве слюды восстанавливать силы сцепления по плоскостям спайности при плотном соприкосновении свежерасщепленных чешуек слюды.
Исходную слюдопластовую массу получают механогидравлическим способом, который состоит из двух этапов. В первом этапе пластинки слюды прокатываются на специальном прокатном стане, на котором происходит первоначальное расщепление их.
Во втором этапе дальнейшее расщепление отходов слюды производится струей воды, поступающей под давлением в несколько атмосфер в закрытую камеру, в которую одновременно поступают предварительно расщепленные пластинки слюды. Разделение их на тончайшие чешуйки осуществляется посредством многократных динамических ударов водяной струи о пластинки слюды. В результате этого гидравлического измельчения получаются мельчайшие чешуйки слюды толщиной 4—5 мкм и площадью 5—7 мм2. Эти мельчайшие чешуйки слюды, взвешенные в воде, образуют так называемую слюдяную пульпу, которая непрерывным потоком поступает на движущуюся сетку бумагоделательной машины. С последней получают слюдопластовую бумагу толщиной 0,04—0,06 мм и шириной 500 мм и более. При механогидравлическом способе расщепления образующимся чешуйкам слюды практически не наносится повреждений в виде царапин и сколов. Последующее измельчение слюды водой обеспечивает прочное соединение мельчайших чешуек слюды в слюдопластовой бумаге.
Но слюдопластовые бумаги, как и слюдинитовые, обладают пористостью и поэтому, как правило, их применяют после пропитки электроизоляционными лаками. Наиболее перспективными пропиточными и связующими веществами являются кремнийорганические лаки, поскольку они обеспечивают получение нагревостойких слюдопластовых электроизоляционных материалов.
Применение различных пропиточных и связующих составов и подложек в виде стеклянной ткани позволяет получить тот же сортамент электроизоляционных материалов, что и из щипаной слюды. Это коллекторный, прокладочный, формовочный и гибкий слюдопласты, а также слюдопластофолий, слюдопластолента, стеклослюдопластовая лента и другие композиционные материалы на основе слюдопластовой бумаги. Опыт применения материалов в качестве витковой, межвитковой и пазовой изоляции электрических машин показал, что слюдопластовые материалы имеют более равномерную толщину и большие значения электрической прочности по сравнению с многими клееными материалами из листочков щипаной слюды. Широкое внедрение слюдопластовых материалов в электротехнику имеет большое технико-экономическое значение.



 
« Электромагнитные выключатели ВЭМ-6 и ВЭМ-10   Электромонтажные изделия »
Карта сайта + все метки | Контакты
© Электроэнергетика При перепечатке и цитировании активная гиперссылка на сайт обязательна.