Материаловедение и технология конструкционных материалов (стр. 22 )

7.5.6 Лакоткани

Лакотканью называется гибкий электроизоляционный материал, представляющий собой ткань, пропитанную электроизоляционным лаком. Ткань обеспечивает значительную механическую прочность, а лаковая пленка - электрическую прочность материала. Лакоткань широко применяют для изоляции в электрических машинах, аппаратах, кабельных изделиях в виде обмоток (из лакоткани, нарезанной лентами), обверток, прокладок и пр. В качестве ткани для изготовления лакоткани чаще всего применяют хлопчатобумажную и реже шелковую ткань; соответственно этому различают лакоткани хлопчатобумажные и шелковые (лако-шелк). Шелковые лакоткани по сравнению с хлопчатобумажными дороже, но зато тоньше, что позволяет получить изоляцию с малыми габаритами, и имеют более высокую электрическую прочность. Как хлопчатобумажные, так и шелковые лакоткани принадлежат к числу электроизоляционных материалов класса нагревостойкости А (предельная рабочая температура 105°С). Значительное применение в последнее время находят также лакоткани на основе тканей из синтетических волокон, в частности капрона.

По роду пропитывающего лака наиболее распространенные лакоткани подразделяются на светлые (желтые) - на масляных лаках и черные - на масляно-битумных лаках. Светлые лакоткани относительно стойки к действию органических растворителей, недостатком их является склонность к тепловому старению, обусловленная большим содержанием сиккативов в масляных лаках (для достижения большой скорости сушки при прохождении ткани через пропиточную машину). Электрическая прочность светлых лакотканей: хлопчатобумажных от 35 до 50, шелковых от 55 до 90 МВ/М. Плотность хлопчатобумажных лакотканей как светлых, так и черных близка к 1,1 г/см3, шелковых лакотканей - от 0,9 до 1,0 г/см3. Черные лакоткани в соответствии с общими свойствами масляно-битумных лаков обладают лучшими электроизоляционными свойствами. Гигроскопичность черных лакотканей значительно меньше, чем светлых. Недостатком черных лакотканей является их пониженная стойкость к действию органических растворителей. Предел прочности при растяжении лакотканей наибольший в направлении вдоль рулона. Удлинение при разрыве больше всего в направлении под острым углом к длине рулона (по диагонали). Хлопчатобумажные, шелковые и капроновые электроизоляционные лакоткани выпускаются в соответствии с ГОСТ 2214-70. Обычно они поставляются в рулонах шириной от 700 до 1000 мм. Толщина различных лакотканей составляет: хлопчатобумажных от 0,15 до 0,30 мм, шелковых от 0,04 до 0,15 мм, капроновых от 0,10 до 0,15 мм.

К лакотканям должны быть также отнесены электроизоляционные лакированные (липоксиновые) трубки, представляющие собой плетеные трубки (чулки, шнуры), пропитанные электроизоляционными лаками. Они применяются для изоляции и защиты проводов, в частности выводных концов в электрических машинах, аппаратах и приборах.

При пропитке лаками (обычно масляными) бумаг получаются лакобумаги, которые могут использоваться как заменитель лакоткани. Лакобумаги дешевле лакотканей и обладают повышенными электроизоляционными свойствами, но имеют меньшую механическую прочность (особенно при растяжении поперек рулона) и меньшее удлинение при разрыве. В последнее время наблюдается тенденция к замене лакотканей и лакобумаг более прогрессивными гибкими электроизоляционными материалами - гибкими пленками.

Лекция 8

ПЛАСТМАССЫ, ЭЛАСТОМЕРЫ И СТЕКЛА

8.1 Пластические массы

Пластмассы (пластики) характеризуются способностью под влиянием внешнего давления (часто при одновременном нагреве) приобретать определенную форму, соответствующую очертаниям пресс-фор-мы, используемой для изготовления (прессования) изделий. Изготовив один раз пресс-форму требующихся размеров и конфигурации, мы можем отпрессовать в ней большое количество изделий, точно повторяющих очертания внутренней полости пресс-формы. При массовом производстве изделий одинаковой формы и размеров применение пластических масс обеспечивает весьма высокую производительность труда и снижение стоимости готовых изделий. После изготовления нескольких тысяч изделий пресс-форма изнашивается и начинает давать неточные размеры прессуемых деталей.

Пластмассы широко применяют в электротехнике как в качестве электроизоляционных, так и в качестве чисто конструкционных материалов. На рисунке 8.1 показано несколько изделий сложной конфигурации, отпрессованных из пластмассы. Легко представить, сколь трудоемко было бы изготовление этих изделий обычной механической обработкой, в то время как прессование из пластмассы позволяет получить изделие за одну технологическую операцию в готовом виде. Многие пластмассы имеют высокую механическую прочность и хорошие электроизоляционные свойства. К числу их преимуществ принадлежит также легкость (плотность пластмасс обычно от 0,9 до 1,8 Мг/м3).

В большинстве случаев пластмассы состоят из двух основных компонентов: связующего и наполнителя.

Связующее - обычно органический полимер, обладающий способностью деформироваться под воздействием давления. Иногда применяется и неорганическое связующее, например, стекло в микалексе, цемент в асбоцементе.

Наполнитель, прочно сцепляющийся со связующим веществом, может быть порошкообразным, волокнистым, листовым («каменная мука», «древесная мука» - мелкие опилки, хлопчатобумажное, асбестовое или стеклянное волокно, слюда, бумага, ткань и т. п.). Наполнитель существенно удешевляет пластмассу и в то же время может улучшать ее механические характеристики (увеличивать прочность, уменьшать хрупкость). Гигроскопичность и электроизоляционные свойства в результате введения наполнителя могут ухудшаться, поэтому в пластмассах, от которых требуются высокие электроизоляционные свойства, наполнитель чаще всего отсутствует.

Рисунок 8.1 - Примеры электроизоляционных деталей

из пресс-порошков

В состав пластмасс вводят иногда пластификаторы, увеличивающие пластичность и уменьшающие хрупкость материала, красители, придающие пластмассе определенную окраску, и другие добавки.

Особенности технологии изготовления изделий из пластмасс в основном определяются связующим. В зависимости от вида связующего различают пластмассы горячей прессовки, требующие при прессовке нагрева, и пластмассы холодной прессовки, которые прессуются при нормальной температуре. Большинство электроизоляционных пластмасс с органическим связующим требует горячего прессования, эти пластмассы разделяются на термопластичные (термопласты) и термореактивные (реактопласты). Связующие термопластичных масс после горячего прессования сохраняют способность к повторному размягчению и растворению в тех или иных растворителях. Связующие в термореактивных пластмассах после воздействия нагрева во время прессования (или при последующей тепловой обработке) переходят в неплавкое и нерастворимое состояние. К термопластам принадлежат пластмассы на основе поливиниловых и полиамидных смол, эфиров целлюлозы и пр., а к реактопластам - пластмассы на основе фенолоформальдегидных, карбамидных и других термореактивных смол.