Материаловедение для помощников машиниста электровоза (стр. 5 )

Заливочные  и  обмазочные  компаунды  в  электровозостроении  применяются  редко.

  Вопросы  № 2  и  № 3  урока  № 7  смотри  ниже.

  Продолжение  урока  № 3; ВОПРОС  № 3  к  УРОКУ  № 3. 

3.ЭЛЕКТРОИЗОЛЯЦИОННЫЕ  РЕЗИНЫ. Основным  компонентом  резин  является  натуральный (НК) или  синтетический (СК) каучуки.  Для  вулканизации  в  резиновую  смесь  вводят  серу (1% … 3%  массы) или  тиурам, а  для  ускорения  процесса  вулканизации – каптакс. Для  повышения  механической  прочности  резин  в  резиновые  смеси  также  вводят  наполнители, цинковые  белила  и  углеродистую  сажу. Для  удешевления  резин  вводят  мел, тальк  и  каолин.  Кроме  того,  в  исходные  резиновые  смеси  вводят  мягчители (стеариновую  кислоту, парафин  и  др.) и  противостарители (неозон).  Мягчители  улучшают  пластичность  сырых  резин (это  облегчает  наложение  резиновой  изоляции  на  жилы  проводов), а  также  снижают  температуру  их  вулканизации. Противостарители  повышают  стойкость  резиновой  изоляции  к  окислению, тепловому  и  световому  старению.  Под  действием  нагрева, света, кислорода  и  озона  резиновая  изоляция  становится  хрупкой  и  растрескивается. Иногда  в  исходные  резиновые  составы  вводят  красители: железный  сурик, цинковые  белила  и  др., понижающие  изоляционные  свойства  резин.

  УРОК  № 11.

  ПРАКТИЧЕСКОЕ  ЗАНЯИЕ  № 5. 

ТЕМА. ПРАКТИЧЕСКОЕ  ИЗУЧЕНИЕ  ОСНОВНЫХ  ХАРАКТЕРИСТИК  КОМПАУНДОВ, БУМАГ,  КАРТОНОВ  И  РЕЗИН.

  ДЗ (1), стр. 61 … 64; 70 … 82.

1.ЭЛЕКТРОИЗОЛЯЦИОННЫЕ  РЕЗИНЫ. Рассмотрим  состав  одной  из  исходных  смесей  сырой  резины. На  100%  массы  каучука  вводят  следующее  количество  компонентов: наполнителей – 20% … 90%, вулканизаторов  1% … 3%, ускорителей  1% … 2%, противостарителей  0,5% … 3%. Смешивают  компоненты  в  специальных  смесителях  при  100 … 140  градусов.

Сырая  резина  обладает  пластичностью, легко  накладывается  на  голую  жилу  провода  и  обволакивает  её, образуя  основную  изоляцию. На  жилы  кабелей  наносят  резиновые  оболочки. Для  этой  цели  используют  шланговые  резины  с  пониженными  изоляционными  свойствами.

Чтобы  сырая  резина  обладала  эластичностью, достаточной  механической  прочностью  и  высокими  электрическими  характеристиками, её  подвергают  вулканизации.

Вулканизация – это  процесс  тепловой  обработки  слоя  сырой  резины  на  жилах  проводов  при  140 … 200  градусах  в  зависимости  от  её  состава.

Для  резин  на  кремнийорганическом  каучуке  температура  вулканизации  составляет  180 … 200  градусов, а  сам  процесс  производится  в  два  этапа. Для  большинства  других  резин  температура  вулканизации  140 … 160  градусов.

Для  проведения  процесса  вулканизации  провода, покрытые  слоем  резины, наматывают  на  металлические  барабаны, которые  загружают  в  вулканизационные  котлы. В  паровую  рубашку  котла  и  в  его  внутреннее  пространство  впускают  насыщенный  водяной  пар  под  давлением  0,5 … 2,0  МПа  или  нагретый  воздух. Процесс  вулканизации  длится  30 … 70  минут  и  более.

Чтобы  избежать  образования  сернистой  меди, вредно  действующую  на  резину, резиновую  изоляцию  накладывают  на  лужёную  медную  проволоку. На  алюминиевую  проволоку  резиновую  изоляцию  накладывают  непосредственно.

В  результате  вулканизации  получают  электроизоляционные  резины, имеющие  следующие  основные  характеристики:

- разрушающее  напряжение  при  растяжении  3,5 … 4,5  МПа;

- объёмное  удельное  электрическое  сопротивление  100000000000 … 1000000000000  Ом. метр;

- электрическая  прочность  20 … 45  МВ/метр.

Рабочие  температуры  резиновой  изоляции  на  основе  натурального  и  синтетических  каучуков  находятся  в  пределах  от  минус  (50 … 70) градусов  до  плюс (65 … 85) градусов.  Исключение  составляют  резины  на  кремнийорганическом  каучуке, интервал  рабочих  температур  которых  очень  широк, от  минус  100  градусов  до  плюс  200  градусов.

  2.КОМПАУНДЫ  смотри  урок  № 7.

  Продолжение  урока  № 7, ответ  на  вопросы  № 2 (бумаги) и № 3 (картоны).

  ВОПРОСЫ  № 2  и  № 3  УРОКА  № 7.

Сырьём  для  изготовления  различных  электроизоляционных  бумаг  и  картонов  является  целлюлоза  или  клетчатка, получаемая  химической  переработкой  древесины  хвойных  пород (ель, сосна). Главной  задачей  при  переработке  древесины  является  полное  удаление  лигнина, смол  и  других  загрязняющих  веществ. Чистую  древесину  дробят  на  щепу.  Для  превращения  щепы  в  целлюлозу  её  варят  при  150 … 175  градусах  и  давлении  0,7 … 0,9  МПа  в  кислотной  или  щелочной  среде  в  закрытых  котлах (автоклавах).

В  результате  кислотной  варки  древесины  получают  сульфитную  целлюлозу, а  в  результате  щелочной  её  варки – сульфатную.

Для  изготовления  электроизоляционных  бумаг  и  картонов  используют  сульфатную  целлюлозу, которая  придаёт  им  лучшие  электрические, механические  и  тепловые  свойства.

1.КОНДЕНСАТОРНУЮ  БУМАГУ, пропитанную  жидким  диэлектриком, применяют  в  бумажных  конденсаторах  и  изготовляют  из  наиболее  чистой  сульфатной  целлюлозы  жирного  помола. Это  самые  тонкие  бумаги (толщиной  от  0,004  до  0,03  мм), однородные  по  толщине, плотностью  950 … 1350  кг/кубический  метр. Воздухо-  поницаемость  их  невелика (3 … 9  мл/мин), что  указывает  на  сравнительно  высокую  электрическую  прочность, которая  колеблется  от  19  до  50  МВ/метр  соответственно  их  толщине (с  увеличением  толщины  электрическая  прочность  бумаги  уменьшается).

После  пропитки  нефтяным  конденсаторным  маслом  электрическая  прочность  конденсаторных  бумаг  повышается  до  250 … 300  МВ/метр. Предел  прочности  при  растяжении  конденсаторных  бумаг  достигает  10  МПа. Конденсаторные  бумаги  выпускаются  шириной  от  12  до  490  мм, намотанными  на  бобины.

2.ПРОПИТОЧНАЯ  БУМАГА  предназначена  для  изготовления  слоистой  электроизоляционной  пластмассы – гетинакса, вырабатывается  из  сульфатной  целлюлозы, имеет  толщину  0,09, 0,11  и  0,13  мм, плотность 600 … 800  кг/кубический  метр  и  электрическую  прочность  5,0  МВ/метр.

Поэтому  воздухопроницаемость  и  впитываемость  пропиточных  бумаг  выше, чем  других, что  необходимо  для  обеспечения  хорошей  пропитки  при  производстве  гетинакса.

3.НАМОТОЧНАЯ  БУМАГА  предназначена  для  изготовления  электроизоляционных  намоточных  изделий (цилиндров  и  изоляционных  трубок  для  трансформаторов  и  электрических  аппаратов), вырабатывается  из  небеленой  целлюлозы  жирного  помола, имеет  плотность  730  кг/кубический  метр, толщину  0,05; 0,07; 0,085  и  0,1  мм  и  электрическую  прочность  7,5 … 9,0  МВ/метр.

4.МИКАЛЕНТНАЯ  БУМАГА  предназначена  для  изготовления  гибкой  слюдяной  ленты. Для  этого  на  полотно  микалентной  бумаги  наклеивают  листочки  слюды. Эта  бумага  должна  обеспечивать  гибкость  микаленты, повышать  её  механическую  прочность  на  разрыв  и  одновременно  быть  тонкой, чтобы  обладать  большой  пористостью, не  снижать  электрических  характеристик  микаленты, а  также  для  хорошей  и  быстрой  пропитки  лаками.