|
|
|
Главная --> Справочник терминов Электрическую прочность Терморегуляторы и реле времени. Производительность горелки должна быть приведена в соответствие -с требованиями технологического процесса. Если эта операция осуществляется автоматически, то клапан, регулирующий подачу топлива, настраивают на сигнал, который может поступать от регулятора температуры или датчика реле времени процесса. Современные промышленные терморегуляторы практически всегда основаны на действии термоэлектродвижущей силы термопар, которая прямо пропорциональна температуре. Если температура процесса превышает допустимый уровень, то результирующая термоэдс воздействует на соленоид, который уменьшает или отключает подачу газа. Другие терморегуляторы основаны на изменении электрического сопротивления при изменении температуры. Терморегуляторы, принцип действия которых основан на свойстве металлов и ртути расширяться при повышении температуры, а также механические терморегуляторы применяют для управления горением в основном при низкотемпературных процессах, например при подогреве воды. При измерении ИК спектров в качестве источника света используют штифт Глобара («глобар»), изготовленный из карбида кремния (силита) и нагретый до 1200—1400 °С. В качестве приемника ИК излучения применяется термоэлемент (болометр). Принцип его работы основан на изменении электрического сопротивления тонкой пленки висмута при тепловом воздействии ИК излучения. Возникающий термоток усиливается и регистрируется записывающим устройством. Измеряя изменение интенсивности проходящего через вещество потока ИК излучения, получают и электрического сопротивления lg р. Рис „ 6 Два типа темпера-Если во всех экспериментах при- турных зависимостей физиче-меняется один и тот же режим охла- ских свойств полимеров при ждения (непрерывный или с остановка- пеР^°^,,„и,3 ми), то положение области стеклова- ~ """" ния на температурной шкале для всех свойств совпадает и не зависит от частоты механических или ультразвуковых колебаний. Вообще механические, электрические и другие виды силовых воздействий из-за самой природы структурного стеклования не влияют на Тс, если эти внешние воздействия достаточно малы. При оценке многих механических воздействий, например при измерении модулей упругости, необходимо считаться с тем, что только малые напряжения и деформации практически не влияют на структуру полимеров и, следовательно, на температуру стеклования. При достаточно высоких значениях удельного объемного электрического сопротивления образцов (pv~ 1018 Ом-см) их электрет-ное состояние может сохраняться неопределенно долгое время даже в условиях повышенной относительной влажности воздуха. В настоящее время электретные полимерные пленки широко применяют при изготовлении микрофонов и для других целей. Изменение температуры (AT) пропорционально разности электрического сопротивления (А/?) между двумя термистора-ми / и 5, фиксируемой на приборе При применении электричества тепловая энергия образуется в нагревательных элементах электрического сопротивления, вмонтированных в вулканизационное оборудование, в нагревательных элементах индукционного типа или с помощью нагревателей высокой частоты или ламп инфракрасного света. электрического сопротивления Как видно из табл. 19, чем больше удельное электрическое сопротивление грунта, тем меньше его коррозионная активность. Однако величина электрического сопротивления грунта меняется в течение года и достигает наибольшей величины в период наибольшей влажности, т. е. осенью и весной, поэтому оценку грунта необходимо делать по минимальному годовому электрическому сопротивлению. Электрические свойства диэлектриков характеризуются величинами удельного электрического сопротивления, электрической прочности (прочности на пробой), диэлектрической проницаемости и диэлектрических потерь. Зависимостью этих характеристик от температуры и частоты электрического поля и определяется выбор диэлектрика, Зависимость удельного электрического сопротивления полимеров от температуры5 показана па рис. 121, Рис. 11.9. Температурная зависимость удельного объемного электрического сопротивления pv для полипропиле- '7 новой пленки, ориентирован ной в двух ;g взаимно перпендикулярных направлениях. '5 Электрическая прочность. Как и во всех диэлектриках, при достижении некоторой напряженности электрического поля в полимерах возникает пробой, т. е. происходит электрический разряд через материал. Природа его мало отличается от природы пробоя в других диэлектриках; он сопровождается образованием разветвленных каналов, по которым идет разряд. Пробою в полимерных диэлектриках предшествует микроориентация материала, связанная с его "сильной" поляризацией. Полярные полимеры имеют большую электрическую прочность, чем неполярные. Электрическая прочность резко уменьшается при переходе из застеклованного в высокоэластическое состояние. Введение наполнителя также резко уменьшает электрическую прочность. Знание величины электрической прочности в зависимости от толщины, формы и других параметров образца — обязательное условие успешного применения резин в качестве электро- Электрической прочностью называется физическая величина, значение которой равно напряженности электрического поля, при которой происходит пробой диэлектрика [61; гл. I]. Различают электрическую прочность в однородном и неоднородном электрических полях, в переменных и постоянных полях, при импульсном воздействии [62, гл. II]. Естественным образом электрическую прочность полимеров можно использовать не как эксплуатационное свойство, а для исследования структуры постольку, поскольку она связана с температурой, а через нее — с электропроводностью и деформационными состояниями. С определенными оговорками, при этом можно пользоваться принципом ТВЭ. Так, электрическая прочность подавляющего большинства полимеров в силу указанных факторов при повышении температуры убывает, причем наиболее резкие изменения происходят в области релаксационных или фазовых переходов. Однако, хотя детали надмолекулярной организации или релаксационные характеристики влияют — и подчас решающим образом — на электрическую прочность полимеров, вряд ли можно рекомендовать само свойство электрической прочности применять для исследований структуры или структурных переходов. Для этого, как мы видели, есть более прямые и эффективные методы. Задача должна ставиться наоборот: зная все структурные и релаксационные факторы, влияющие на электрическую прочность, следует выбирать оптимальные структуру и условия для технической эксплуатации полимеров как диэлектриков. Рис. 7.39. Влияние температуры иа /0 электрическую прочность ПЭВД (пробой при постоянном токе за время ^ 8 10—30 с; образцы со сферической -^ На электрическую прочность ПЭВД оказывает влияние молекулярная масса. С ростом молекулярной массы электрическая прочность ПЭВД возрастает. В области низких температур это влияние незначительно. С повышением температуры до комнатной оно становится заметным. При 80 °С изменение средней молекулярной массы в 2,4 раза приводит к увеличению электрической прочности ПЭВД в 1,8 раз [157, с. 144]: ческом поле, В зависимости от вида напряжения, прикладываемого к диэлектрику, различают электрическую прочность при постоянном и переменном напряжении, в однородном и неоднородном полях, .а в зависимости от продолжительности действия напряжения — кратковременную и длительную Наиболее изучена электрическая прочность в однородных полях, поэтому она н будет рассмотрена ниже. электрическую прочность, причем этот показатель прак- Электрическая прочность материала определяется наименьшим напряжением, которое вызывает полную потерю стандартным образцом диэлектрических свойств (т.е. материал становится проводником ). Это сопровождается разрушением химической структуры материала главным образом вследствие термической деструкции. Полярные полимеры имеют большую электрическую прочность, чем неполярные; электрическая прочность резко уменьшается при переходе из стеклообразного в высокоэластическое состояние, а также при введении наполнителя. Полимеры замещенных стиролов обладают повышенной теплостойкостью. Введение алкильных заместителей и атомов галогенов в бензольное ядро повышает термическую стойкость полимера. Из полимеров замещенных стиролов применение получили полихлор-и полиметилстиролы. Теплостойкость полидихлорстирола значительно выше, чем полистирола, но наличие двух атомов хлора в ядре снижает электрическую прочность и повышает тангенс диэлектрических потерь полимера. Полиметилстиролы менее теплостойки, чем полихлорстиролы, но сохраняют высокие диэлектрические свойства. Полифторстиролы обладают повышенной химической стойкостью, теплостойкостью и высокими диэлектрическими свойствами; препятствием к их Широкому применению служит сложность синтеза и полимеризации фторстиролов, тогда как хлор-стиролы и метилстиролы получаются и полимеризуются легко. Некоторые свойства эпоксидных компаундов, которые можно назвать «структурно-нечувствительными» — плотность и диэлектрическая проницаемость, зависят главным образом от объемной доли наполнителя vz. Такие характеристики, как модуль упругости, занимают промежуточные положения. Структурно-дувствительные характеристики определяются не общей долей дефектов и3, а их структурой. Например, если в компаунде образуется непрерывная сеть микротрещин, объем которых может быть небольшим (и3<0,01), как это наблюдается в наполненных эпоксидных компаундах при термостарении или при неудачном режиме отверждения, то электрическая прочность снижается в 10 раз, а газопроницаемость — на несколько порядков. В то же время содержание закрытых пор до и3 = = 0,10—0,15 сравнительно мало влияет на эти параметры, хотя заметно уменьшает длительную электрическую прочность. Следует иметь в виду, что электрическая прочность всех стеклообразных эпоксидных полимеров находится на одном уровне, и различие между компаундами по этому показателю появляется именно из-за структурных дефектов. Широкое применение эпоксидных компаундов в значительной мере обусловлено именно возможностью получать на их основе материалы с малым количеством макродефектов. Отклонения от технологического режима также проявляются в изменении макроструктуры, что и приводит к изменению характеристик компаунда.  Эффективного применения Элементов структуры Элиминирование приводящее Эмпирические константы Эмпирические зависимости Эмпирическую зависимость Эмульсионную полимеризацию Энергетические состояния Энергетическими барьерами |
- |
Навигация