Диэлектрические материалы - презентация, доклад, проект скачать

Нажмите для полного просмотра!

Содержание ▲

Вы можете ознакомиться и скачать презентацию на тему Диэлектрические материалы. Доклад-сообщение содержит 61 слайдов. Презентации для любого класса можно скачать бесплатно. Если материал и наш сайт презентаций Mypresentation Вам понравились – поделитесь им с друзьями с помощью социальных кнопок и добавьте в закладки в своем браузере.

Слайды и текст этой презентации

Слайд 1

Описание слайда:

Диэлектрические материалы Состав, свойства, применение.

Слайд 2

Описание слайда:

Строение и свойства диэлектриков Диэлектрики образуют самую многочисленную группу электротехнических материалов. Объединяет их общие свойства: Высокое удельное сопротивление Способность к поляризации.

Слайд 3

Описание слайда:

Органические диэлектрики Представляют собой различные соединения углерода: углеводороды и их производные, окисленные, азотис-тые соединения, хлорированные и др. Источники: природные продукты рас-тительного и животного происхожде-ния, а также синтетические продукты, полученные путем переработки каменного угля, нефти и природных газов.

Слайд 4

Описание слайда:

Достоинства органических диэлектриков Удобство обработки, в том числе в разогретом виде (экструзия, прессовка, литьё); Возможность получения тонких, электрически и механически прочных пленок; Гибкость и эластичность.

Слайд 5

Описание слайда:

Недостатки органических диэлектриков Сравнительно низкая нагревостойкость; Склонность к старению; Недостаточная химостойкость; Влагопроницаемость.

Слайд 6

Описание слайда:

Неорганические диэлектрики Представляют собой сложные системы, состоящие из окислов, преимущественно с ионной связью. Могут быть как природные (слюда, кварц, асбест, мрамор), так и искусственные, созданные переработкой природных материалов (стекло, керамика), полученные химическим путем (синтетическая слюда).

Слайд 7

Описание слайда:

Достоинства неорганических диэлектриков Высокая нагревостойкость Высокая химостойкость Высокая механическая прочность В меньшей степени подвержены старению Не горючие материалы Пригодны для работы на открытом воздухе, т.к. мало влагопроницаемы

Слайд 8

Описание слайда:

Недостатки неорганических диэлектриков Трудность обработки. Невозможность обработки в разогретом виде; Невозможность изготовления лаков и пропитывающих составов; Хрупкость тонких пленок из неоргани-ческих материалов;

Слайд 9

Описание слайда:

Элементоорганические вещества Эти вещества помимо атомов углерода могут содержать атомы элементов, обычно не входящих в состав органических веществ (Si, F, B, P и др.) В природе не встречаются, производятся путем химического синтеза. Сочетают свойства органических и неорга-нических материалов. В технике нашли применение кремнийорганические и фторорганические соединения.

Слайд 10

Описание слайда:

Кремнийорганические соединения (силиконы) Могут находиться в жидком и твердом состоянии, отличаются повышенной нагревостойкостью по сравнению с органическими материалами.

Слайд 11

Описание слайда:

Фторорганические материалы Могут быть газообразными, жидкими и твердыми. Политетрафторэтилен (фторопласт-4-тефлон) Обладает повышенной нагревостойкостью 2500С, самый химостойкий материал в природе, а также влагостоек и морозостоек.

Слайд 12

Описание слайда:

Газообразные диэлектрики

Слайд 13

Описание слайда:

Достоинства и недостатки газовой изоляции Достоинства: Высокое удельное сопротивление и малые потери в отсутствие ионизации; Малый вес; Способность восстанавливать свойства после пробоя; Отсутствие старения; Недостаток: Низкая электрическая прочность.

Слайд 14

Описание слайда:

Воздух (Епр= 3.2 кВ/мм) Воздух (Епр= 3.2 кВ/мм) Он входит в состав электрических устройств независимо от нашего влияния и играет в них роль электрической изоляции в дополнение к специально созданной твердой или жидкой. В отдельных случаях, например, на участках воздушных линий электропередачи, воздух является единственным изолятором. Недостаток – низкая электрическая прочность , а также кислород, содержащийся в воздухе вызывает окисление материалов. Азот По сравнению с воздухом не вызывает окисления. Может применяться вместо воздуха, например для заполнения газовых конденсаторов, в силовых кабелях и трансформаторах.

Слайд 15

Описание слайда:

Элегаз – гексафторид серы SF6 Элегаз – гексафторид серы SF6 Широко распространенная газовая изоляция Имеет электрическую прочность в 2,5 раза большую чем у воздуха (Епр=8,9 кВ/мм) Применяется в газонаполненных кабелях, конденсаторах, трансформаторах и высоковольтных выключателях. Элегазовая изоляция имеет малую электрическую емкость, пониженные потери, хорошую теплопроводность, нагревостойкость, малый вес. Заполнение элегазом трансформаторов делает их взрывобезопасными. В высоковольтных выключателях элегаз используется для гашения электрической дуги. Элегаз в чистом виде не токсичен, но вытесняет кислород из воздуха, а также продукты разложения элегаза возникающие при воздействии эл. дуги весьма токсичны.

Слайд 16

Описание слайда:

Газообразные фреоны Газообразные фреоны представитель: дихлордифторметан CCl2F2 Электрическая прочность фреонов может в 6-10 раз превышать эл.прочность воздуха. Легко сжижаются при повышении давления при нормальных температурах, вызывают коррозию металлов и некоторых твердых органических диэлектриков. Разрушают озоновый слой. Имеют ограниченное применение.

Слайд 17

Описание слайда:

Водород (Епр=1,8 кВ/мм) Водород (Епр=1,8 кВ/мм) Имеет меньшую электрическую прочность по сравнению с азотом и применяется в основном для охлаждения электрических машин, поскольку удельная теплопроводность водорода значительно выше, чем у воздуха. Также при применении водорода снижаются потери мощности на трение, что позволяет повысить как мощность, так и КПД электрической машины. Инертные газы аргон, неон, гелий Применяются в газоразрядных и электровакуумных приборах

Слайд 18

Описание слайда:

Жидкие диэлектрики

Слайд 19

Описание слайда:

Применение жидких диэлектриков Для заливки в трансформаторы, высоковольтные вводы, маслонаполненные кабели для создания электрической изоляции и осуществления теплоотвода. Для пропитки волокнистой изоляции в силовых кабелях, конденсаторах и т.д. В масляных выключателях для гашения электрической дуги.

Слайд 20

Описание слайда:

Жидкие диэлектрики Нефтяные электроизоляционные масла (трансформаторное, конденсаторное и кабельное масло). Синтетические жидкие диэлектрики (хлорированные углеводороды, кремнийорганические жидкости, фторорганические жидкости) Растительные масла.

Слайд 21

Описание слайда:

Нефтяные электроизоляционные масла Получают из соляровой фракции, выделенной при перегонке нефти.

Слайд 22

Описание слайда:

Нефтяные электроизоляционные масла имеют сложный углеводородный состав, и содержит следующие основные компоненты: Нефтяные электроизоляционные масла имеют сложный углеводородный состав, и содержит следующие основные компоненты: 1. Парафины 10-15% 2. Нафтены или циклопарафины 60-70% 3. Ароматические углеводороды 15-20% 4. Асфальто-смолистые вещества 1-2 % 5. Сернистые соединения

Слайд 23

Описание слайда:

Основные свойства минеральных нефтяных масел ɛ = 2.2-2.3 - неполярный диэлектрик tgδ = Eпр=10-28 кВ/мм Температура застывания -450 С Максимальная рабочая температура 800С Кислотное число 0.01-0.05 мг КОН/1г масла

Слайд 24

Описание слайда:

Применение Трансформаторные масла применяют для заливки силовых и измерительных трансформаторов, реакторного оборудования, а также в масляных выключателях для гашения электрической дуги.

Слайд 25

Описание слайда:

Конденсаторное масло Получают из трансформаторного масла путем более глубокой очистки адсорбентами, обезгаживанием в вакууме. Используют для пропитки бумажных конденсаторов для повышения электрической емкости и рабочего напряжения.

Слайд 26

Описание слайда:

Нефтяное кабельное масло Применяют для пропитки бумажной изоляции силовых кабелей с рабочим напряжением до 35 кВ. Для заполнения металлических оболочек маслонаполненных кабелей на напряжение от 110 до 500 кВ.

Слайд 27

Описание слайда:

Недостатки нефтяных изоляционных масел Минеральные нефтяные масла огнеопасны; Склонны к старению; Имеют ограниченный диапазон рабочих температур.

Слайд 28

Описание слайда:

Синтетические жидкие диэлектрики

Слайд 29

Описание слайда:

Хлорированные углеводороды Негорючие, пожаробезопасные, стойкие к окислению ɛ = 5 - полярные диэлектрики tgδ = Eпр=15 кВ/мм Недостаток - чрезвычайно токсичные, в 4-10 раз дороже нефтяных масел.

Слайд 30

Описание слайда:

СОВОЛ (советское масло) СОВОЛ (советское масло) Полихлордифенил ( ) Температура застывания +5 0С Используется для пропитки бумажных конденсаторов. (Поскольку полярный материал заметно увеличивается емкость) СОВТОЛ (советское трансформаторное масло) раствор совола в трихлорбензоле. Имеет меньшую вязкость, застывает при Т= - 30 0С, используется для заливки в трансформаторы.

Слайд 31

Описание слайда:

Кремнийорганические жидкости Основные свойства: Повышенная нагревостойкость , максимальные рабочие температуры +250-300 0С Стойкие к окислению ɛ = 2.4-2.8 - неполярные диэлектрики tgδ = Eпр=14-18 кВ/мм Недостаток - в 10-100 раз дороже нефтяных масел.

Слайд 32

Описание слайда:

Фторорганические жидкости (фреоны, хладоны) Негорючие, пожаробезопасные, Имеют высокую нагревостойкость (до +300 0С) Негигроскопичны Интенсивно отводят тепло ɛ = 2.2-2.5 - неполярные диэлектрики tgδ = Eпр=12-19 кВ/мм Недостаток- вытесняют кислород из воздуха, некоторые виды токсичны. В 1000 раз дороже нефтяных масел.

Слайд 33

Описание слайда:

Растительные масла Высыхающие (способные к полимеризации) - тунговое, льняное и конопляное, применяют в электроизоляционных лаках и эмалях Невысыхающие – касторовое, используется для пропитки бумажных конденсаторов, а также как пластификатор.

Слайд 34

Описание слайда:

Твердеющие материалы (смолы, эластомеры, битумы)

Слайд 35

Описание слайда:

Смолы Применяются в составе лаков (пропиточных, покровных, клеящих), компаундов (пропиточных, заливочных), пластмасс, слоистых пластиков, пленок и волокон. Смолы по своим свойствам могут быть термопластичные и термореактивные

Слайд 36

Описание слайда:

ТЕРМОПЛАСТИЧНЫЕ – полимеры, нагрев которых до температур соответствующих пластичному состоянию не вызывает необратимого изменения их свойств. ТЕРМОПЛАСТИЧНЫЕ – полимеры, нагрев которых до температур соответствующих пластичному состоянию не вызывает необратимого изменения их свойств. ТЕРМОРЕАКТИВНЫЕ – полимеры, которые при нагреве необратимо меняют свое строение и свойства. Они запекаются, становятся прочными, неплавкими и нерастворимыми.

Слайд 37

Описание слайда:

Природные смолы Канифоль – смола, получаемая из смолы хвойных деревьев, применяется как добавка к нефтяным маслам, составная часть лаков, компаундов, используется как флюс. Янтарь – ископаемая смола растений, имеет самое высокое удельное сопротивление Ом*м не зависящее от влажности. Применяется в измерительной технике. Шеллак – термореактивная смола, применяемая для изготовления спиртовых лаков для склеивания слюды в миканитах. Получают очисткой продуктов жизнедеятельности тропических насекомых.

Слайд 38

Описание слайда:

Синтетические смолы 1.ТЕРМОПЛАСТИЧНЫЕ НЕПОЛЯРНЫЕ СМОЛЫ. Основные свойства: ɛ = 2.1-2.6 tgδ = ρ = - Eпр= 60 кВ/мм, в тонких пленках повышается. Параметры ɛ и tgδ мало зависят от частоты электрического поля и температуры. Такие свойства позволяют использовать неполярные термопласты при повышенных частотах и напряжениях.

Слайд 39

Описание слайда:

Неполярные термопласты Полиэтилен (ПЭ) Нагревостойкость 80-90 0С, у радиационносшитого полиэтилена Траб = 105 0С, кратковременно Тmах = 200 0С Полипропилен (ПП) Полистирол (ПС) Фторопласт-4 (ПТФЭ) Нагревостойкость 250 0С, кратковременно Тmах = 300 0С

Слайд 40

Описание слайда:

2. Термопластичные полярные смолы Основные свойства: ɛ = 3-6 tgδ = ρ = - Параметры ɛ и tgδ принимают большие значения и существенно зависят от частоты электрического поля и температуры. Полярные термопласты используют только на низких частотах.

Слайд 41

Описание слайда:

Полярные термопласты Поливинилхлорид (ПВХ) (винипласт) Основной материал для изоляции кабелей и проводов. Полиамиды (ПА) (Капрон, нейлон, анид) применяются для изготовления синтетических волокон, пленок и пластмасс. Полиэтилентерефталат (ПЭТФ) (лавсан) Тmах = 150 0С Лавсановые пленки используются для межслойной изоляции в обмотках трансформаторов, в производстве конденсаторов, для изготовления лавсанового гетинакса. Полиимиды (ПИ) Нагревостойкость 200-250 0С, радиационностойкие материалы, пластмассы, лаки, эмали, полиимидно-фторопластовые пленки. Полиуретаны (ПУР) Волокна, пленки, лаки, клеи, изоляция самолудящихся проводов Поликарбонаты (ПК) Отличаются механической прочностью, теплостойкостью. Полиметилметакрилат (ПММА) (оргстекло) Используется в качестве конструкционного и как дугогасящий материал в разрядниках.

Слайд 42

Описание слайда:

Термореактивные смолы Основные свойства: Основные свойства: ɛ = 3,5 - 7,7 – полярные диэлектрики tgδ = - ρ = - Применяются в производстве слоистых пластиков: гетинакса (бумага, пропитанная смолой), текстолита (х/б ткань пропитанная смолой), стеклотекстолита (наполнитель – стеклоткань) , термореактивных пластмасс, клеев, лаков, компаундов, для герметизации и опрессовки.

Слайд 43

Описание слайда:

Термореактивные смолы Эпоксидные смолы Фенолоформальдегидные смолы, резольные смолы (бакелит, новолак (термопласт.)) Глифталевые смолы, (трекингостойкие) Кремнийорганические смолы

Слайд 44

Описание слайда:

Эластомеры Резины и резиноподобные матералы. Резину на основе натурального каучука получают при его вулканизации (нагрев с введением серы до температур 138 – 200 0С) 1-3% S – мягкая резина 30-35% S – твердый материал ЭБОНИТ. Применяется резина в производстве проводов, кабелей, диэлектрических перчаток, ковриков, бот и др.

Слайд 45

Описание слайда:

Натуральный каучук (С5Н8)n, Натуральный каучук (С5Н8)n, ɛ = 2,6 – неполярный диэлектрик ρ = При Т=50 0С каучук размягчается Растворяется в бензине – резиновый клей. В состав резины входят до 65% наполнителей: Мел, тальк, сажа, каолин, пластификаторы: парафин и канифоль.

Слайд 46

Описание слайда:

Недостатки: Недостатки: Подверженность старению под действием УФ, озона, температуры. Разрушается при контакте с маслом Низкая нагревостойкость (до 55 0С) Горючая, огнеопасная. Лучшими характеристиками обладают резины на основе синтетических каучуков. Они масло-, бензо-, озоностойкие, не распространяющие горение, более нагревостойкие. (хлоропреновый каучук – найрит, кремнийорганические резины, и т.д.)

Слайд 47

Описание слайда:

Битумы Битумы- сложные смеси углеводородов, тяжелые продукты перегонки нефти. Слабополярные (Ɛ=2,5-3), химически инертные, не растворяются в спиртах, растворимы в нефтяных маслах, влагостойкие. Температура размягчения от 50 до 125 0С Применяются для изготовления битумных и маслянобитумных лаков и компаундов.

Слайд 48

Описание слайда:

Воскообразные диэлектрики Парафин – неполярный диэлектрик, получаемый из нефти. Т пл=50-56 0С Церезин – получают отчисткой озокерита – горного воска Т пл=57-80 0С Галовакс – хлорированный нафталин –синтетический материал Т пл=100-105 0С , полярный ɛ=4,5-5,5. Применяют для пропитки бумажных конденсаторов, пористой и волокнистой изоляции, как составная часть компаундов, в качестве пластификаторов в резинах и т.п.

Слайд 49

Описание слайда:

Волокнистые и текстильные материалы Бумага, (кабельная, конденсаторная, пропиточная, микалентная и др.) Картон (воздушный и масляный) Ткани (для производства текстолита и лакотканей) Пряжи Изоляционные ленты

Слайд 50

Описание слайда:

Неорганические твердые диэлектрики Неорганические стекла Керамика (установочная и конденсаторная) Слюда (мусковит, флогопит) Асбест Неорганические диэлектрические пленки

Слайд 51

Описание слайда:

Неорганические стекла Стеклообразующие окислы SiO2 B2O3 P2O5 Щелочные Na2O K2O Щелочноземельные CaO BaO (кроны) Различные добавки PbO (флинты) Al2O3 ТiO2 MgO и др. Свойства широко меняются в зависимости от состава и тепловой обработки. Тразм = 400-1600 0С, Ɛ = 3,8 – 16,2, ρ = 106-1015 ом·м, Епр до 500 кВ/мм

Слайд 52

Описание слайда:

Применение стекол Конденсаторные стекла Установочные (пр-во изоляторов и различных деталей) Ламповые (электровакуумные) Микалекс (стекло с наполнителем из слюды) Стеклоэмали (изоляция проволочных резисторов, защитные покрытия керамических изделий) Стекловолокно Стеклокерамика - ситалл

Слайд 53

Описание слайда:

Керамика Технологический процесс: Очистка от примесей составных частей Измельчение и перемешивание с водой Формовка изделий Сушка от лишней влаги Обжиг Глазуровка

Слайд 54

Описание слайда:

Установочная низкочастотная керамика Установочная низкочастотная керамика Применение: Иготовление изоляторов на напряжение до 1500 кВ постоянного и 1150 кВ переменного напряжения, а также ламповые патроны, детали штепсельных розеток, плавких предохранителей и т.п. Электрофарфор (на основе глины «каолин») Высоковольтная стеатитовая керамика (на основе талька) Термодугостойкая керамика (кордиеритовая керамика)

Слайд 55

Описание слайда:

Высокочастотная установочная керамика Высокочастотная установочная керамика Используется для изготовления различных установочных деталей, работающих на высоких частотах и несущих механическую нагрузку: проходные изоляторы, каркасы катушек индуктивности, корпуса п/п приборов. Глиноземистая керамика ( высокое содержание Al2O3, радиофарфор, ультрафарфор, беспористая прозрачная керамика ПОЛИКОР (люкалос)) Форстеритовая керамика Стеатитовая керамика

Слайд 56

Описание слайда:

Конденсаторная керамика Рутиловая керамика TiO2 Рутил (ɛ = 173) CaO · TiO2 титанат кальция (ɛ = 168) SrO · TiO2 титанат стронция (ɛ = 233) BaO · TiO2 титанат бария (активный диэлектрик) Станнатная керамика SnO2 (ɛ = 12-30) Лантановая керамика (ɛ = 40-150) Сегнетокерамика (ɛ до 10 000) активный диэлектрик Сегнетова соль NaKC4H4O6 · H2O

Слайд 57

Описание слайда:

Слюда Природный кристаллический минерал с характерным слоистым строением. Мусковит – калийная слюда Флогопит – железомагнезиальная Слюда имеет класс нагревостойкости от 5000С у мусковита до 1000 0С у флогопита, а также электрическую прочность от 800 до 1000 кВ/мм.

Слайд 58

Описание слайда:

Применение слюды Лучшая, «Щепаная слюда» идет на производство конденсаторов. Флогопит используют в изоляции нагревательных приборов, а также в коллекторных прокладках электрических машин. Миканиты – лепестки слюды, проклеенные лаками Слюдиниты – по технологии изготовления бумаги Слюдопласты – прессованные отходы слюды Микалексы – стекла с наполнителем из порошка слюды

Слайд 59

Описание слайда:

Электроизоляционные неорганические пленки В отличие от большинства электроизоляционных материалов они не получаются в свободном состоянии, а образуются в процессе изготовления на подложке, являющейся элементом электротехнической конструкции. Такие пленки имеют высокую нагревостойкость, эл. свойства, но плохие механические свойства. Методы получения: Осаждением пленок из газовой или жидкой среды, не вступающей в реакцию с веществом подложки. (например напыление в вакууме) Химическими и электрохимическими реакциями вещества подложки с активным веществом среды. (термическое окисление, химическая обработка и т.д.) Применяют в электролитических конденсаторах - анодом служит фольга, покрытая оксидной пленкой, в оксидных конденсаторах (пленки Тi2O5, Nb2O5), в изоляции алюминиевых обмоточных проводов и др.

Слайд 60

Описание слайда:

Активные диэлектрики Материалы, свойствами которых можно управлять с помощью внешнего энергетического воздействия.

Слайд 61

Описание слайда:

Активные диэлектрики Сегнетоэлектрики – из-за спонтанной поляризации ɛ изменяется под действием электрического поля. Пьезоэлектрики – электрическая поляризация диэлектрика появляется при механическом воздействии. Электрооптические материалы – под действием электрического поля изменяется ɛ , показатель преломления и рассеянья света Электреты – твердые диэлектрики, длительно сохраняющие поляризованное состояние.

Теги Диэлектрические материалы

Похожие презентации