Атомная физика | Физические законы механики | Термодинамика | Электричество | Магнетизм | Оптика | Молекулярная физика | Физмат.ру
Математика 1 семестр | Математика 2 семестр | Математика 3 семестр | Математика 4 семестр | Интегралы | 1 курс

Материаловедение начало

 

Пробой твёрдых диэлектриков Электроизоляционные бумаги

Бумага – это листовой или рулонный материал коротковолокнистого строения, состоящий в основном из целлюлозы. При изготовлении бумаги применяемой в качестве электрической изоляции используется сульфатная и натронная целлюлоза, получаемая путём варки древесины в растворах, содержащих едкий натрий. Щелочная целлюлоза дороже сульфитной. Однако, поскольку в процессе щелочной варки исходная целлюлоза древесины в меньшей мере подвергается деструкции (разрушению макромолекул) и сохраняет более высокую молекулярную массу и длину волокон, чем в процессе кислотной варки, щелочные бумаги имеют более высокую механическую прочность и более стойки к тепловому старению, что для технических бумаг, в частности электроизоляционных, чрезвычайно важно.

По области применения бумаги подразделяются на кабельную, телефонную и конденсаторную.

Лакоткани

Лакотканью называется гибкий электроизоляционный материал, представляющий собой ткань, пропитанную электроизоляционным лаком. Ткань обеспечивает значительную механическую прочность, а лаковая плёнка – электрическую прочность материала.

В качестве ткани чаще всего применяют хлопчатобумажную и реже шёлковую ткань; по роду пропитывающего лака наиболее распространённые лакоткани подразделяются на светлые (жёлтые) – на масляных лаках и чёрные – на масляно-битумных лаках. Электрическая прочность светлых лакотканей : хлопчатобумажных 35-50 МВ/м, шёлковых 55-90 МВ/м, чёрных хлопчатобумажных лакотканей – примерно 50-60 МВ/м. Преимуществом чёрных лакотканей является меньшая гигроскопичность, а недостатком – пониженная стойкость к действию органических растворителей.

Лакоткань широко применяют для изоляции в электрических машинах, аппаратах, кабельных изделиях в виде обмоток (из лакоткани, нарезанной лентой), обёрток, прокладок и др.

Классификация технологий сварки может быть построена по нескольким принципам.

- По агрегатному состоянию металла в зоне сварки – сварка давлением и сварка плавлением.

- По виду энергии для подогрева металла – ультразвуковая, механическая (холодная и трением), химическая (газовая, термитная), физическая (диффузионная, взрывом, кузнечная), электрическая (дуговая, контактная, электрошлаковая, лучевая (лазерная, плазменная, электронно-лучевая).

Наиболее распространена в практике современного производства классификация способов сварки по агрегатному состоянию материала заготовок в процессе сварки. По этой принципу сварку подразделяют на сварку давлением и сварку плавлением.

Сварка давлением – процесс получения неразъемного соединения путем сближения заготовок на расстояние (24) 10-10м для возникновения межатомных связей и последующего образования прочного соединения в результате взаимной диффузии атомов соприкасающихся частей заготовок. Давление, прилагаемое при сварке должно смять неровности поверхности и разрушить неметаллические пленки, препятствующие образованию межатомных связей.

Сварка давлением подразделяется на: контактную электрическую сварку, диффузионную сварку, сварку трением, холодную сварку, газопрессовую сварку. Каждый из этих видов сварки имеет свою область применения. В настоящее время наиболее широко распространена контактная электрическая сварка, которая имеет большое количество модификаций. По виду получаемого соединения различают: точечную, стыковую, шовную, конденсаторную. Контактной электрической сваркой изготавливают различные изделия из листового материала. В автомобильном производстве большинство корпусных конструкций сваривают точечной сваркой. В строительстве, использующем железобетонные конструкции, стальную арматуру сваривают контактной стыковой сваркой.

 Контактная электрическая сварка осуществляется путем пропускания электрического тока, I через контакт заготовок, образовавшийся при их сдавливании за счет внешнего усилия, P. Сварка проводится при напряжении электрического тока U = 1215В, Сила тока определяется условиями сварки и геометрическими параметрами получаемого сварного соединения. Максимальная величина силы тока на мощных установках для стыковой сварки достигает I = 100 000500 000 А. Выделение тепла, Q при сварке определяется законом Джоуля-Ленца: . R- электрическое сопротивление, τ – время сварки. Электрическое сопротивление , Ro – электросопротивление токоподводов, RЗ – электросопротивление заготовок, RК – электросопротивление контакта между заготовками. Для осуществления сварки должно выполняться условие: . В этом случае основная часть Джоулева тепла будет выделяться в зоне контакта заготовок, что и приведет к их свариванию. Обеспечение этого условия достигается различными технологическими приемами, наиболее эффективными из которых являются: создание на контактных поверхностях высокой шероховатости, уменьшение эффективной площади контакта, окисление поверхности.

Технологические свойства (Т.С.) - способность материала изделия поддаваться различным видам обработки в рамках технологического процесса. Понятие имеет комплексный характер, определяемый совокупностью фундаментальных свойств материала, суперпозиция которых определяет количественную величину показателя (Т.С.) в условиях специальных технологических испытаний. Примеры технологических свойств - литейные свойства, свариваемость, ковкость, обрабатываемость резанием и др.