Высоконагревостойкая электрическая изоляция - Электрические свойства природного фторфлогопита

ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ПРИРОДНОГО ФТОРФЛОГОПИТА И СЛЮДОПЛАСТОВ НА ЕГО ОСНОВЕ
Исследованы электрические свойства (р, Епр, tgδ и ег) природной слюды фторфлогопит (Арябиловское месторождение) при кратковременном и длительном (500 ч) воздействиях температуры 900 °С в воздушной среде и в вакууме при остаточном давлении 10-3 Па, определены влагостойкость слюды в пределах 10 сут, а также температурные зависимости р, tgδ и ег слюдопластов на основе этой слюды и фосфатного (ФИфафВ) или кремнийорганического (ФИфаКВ) связующих (табл. 1.13-1.16, рис. 1.10, 1.11).

Таблица 1.13. Электрическая прочность природных фторфлогопита и флогопита и слюдопластов на их основе
Епр, МВ/м, при температуре, °С

Таблица 1.14. Температурная зависимость электрических свойств природного флогопита в вакууме

*На образцы нанесен слой платины диаметром 25 мм.
Таблица 1.15. Электрические свойства природного фторфлогопита после 500 ч старения при 900 °С в воздушной среде

* На образцы нанесен слой платины диаметром 25 мм.
Примечание. В числителе приведены результаты до старения материала, в знаменателе - после старения.

Таблица 1.16. Зависимость р, Ом-м, природного фторфлогопита от времени увлажнения*

*Относительная влажность 93 %. температура 20 °С.

Рис. 1.10. Температурная зависимость р разных слюд и слюдопластов на их основе - на фосфатном связующем (а), на кремнийорганическом связующем (б): 1 - фторфлогопит природный; 1 - слюдопласт на природном фторфлогопите ФИфаФВ (а) или ФИфаКВ (б); 2 - флогопит природный; 2' - слюдопласт на природном флогопите ФИфФВ (а) или ФИфКВ (б)


Рис. 1.11. Температурная зависимость tgδ (а) и ег (б) разных слюд (1, 2) и слюдопластов на их основе (1, 2') и кремнийорганическом связующем:
1 - фторфлогопит природный; 1 - слюдопласт на природном фторфлогопите ФИфаКВ; 2 - флогопит; 2" - слюдопласт на природном флогопите ФИфКВ

После кратковременного воздействия температуры в вакууме образцы слюды помутнели, в воздушной среде внешний вид образцов не изменился. При определении электрических свойств наблюдали большой разброс показателей за счет неоднородности образцов, например, значение Епр равнялось 60-160 МВ/м при 20 °С и 50-100 МВ/м при 900 °С, аег =2-4 при 700 °С.
Температурные зависимости электрических свойств природного фтор- флогопита (рис. 1.10, 1.11) в воздушной среде определяли в сравнении с теми же зависимостями природного малогидратизированного флогопита (толщина слюд 0,03—0,04 мм) и слюдопластов на их основе (толщина 0,3 мм).
После 500 ч старения в вакууме при 850 °С образцы природного фторфлогопита вспучились и расслоились — испытания свойств не проводили. После 500 ч старения в воздушной среде внешний вид образцов не изменился.
Уменьшение значения ег природного фторфлогопита в процессе нагревания и старения в воздушной среде также может свидетельствовать о частичном вспучивании образцов под воздействием высокой температуры за счет удаления гидроксильных групп, в небольшом количестве имеющихся в кристаллах природного фторфлогопита.
Из табл. 1.16 видно, что значение р, являющееся критерием влагостойкости, в пределах 10 сут изменяется на порядок.
Таким образом, установлен высокий уровень электрических свойств природного фторфлогопита Арябиловского месторождения в исходном состоянии, значительно превышающий уровень свойств природного нагревостойкого флогопита, и показано, что образцы природного фторфлогопита неоднородны по электрическим свойствам: Еnp при 20 С изменяется от 60 до 160, при 900 °С — от 50 до 100 МВ/м, а ег при 700 °С — от 2 до 4. Результаты испытаний электрических свойств природного фторфлогопита после 500 ч старения в воздушной среде при 900 °С указывают на изменение (вспучивание) слюды несмотря на высокий уровень ее электрического сопротивления и прочности; после старения в вакууме образцы слюды расслоились и частично разрушились.