Глава IV. Диэлектрические материалы
Диэлектрики ― материалы, основными свойствами которых являются большое удельное сопротивление (ρ > 108 Ом∙ м) и способность к поляризации в электрическом поле. Диэлектрические материалы играют огромную роль в современной электротехнике, радиотехнике и электронике.
Классификация диэлектриков. По агрегатному состоянию диэлектрические электроизоляционные материалы подразделяются на газообразные, жидкие и твёрдые. Наибольшее значение имеют твёрдые электроизоляционные материалы (полимеры, керамика). К группе твёрдых также следует отнести так называемые твердеющие материалы, которые вводятся в изоляцию в жидком или пластичном состоянии, но в работающей изоляции являются твёрдыми (компаунды, клеи, лаки). По химическому составу диэлектрики делятся на органические, неорганические, элементоорганические. К органическим диэлектрикам относятся высокомолекулярные соединения, содержащие атомы углерода, водорода, азота и кислорода. Элементоорганические соединения содержат также дополнительно атомы серы, фосфора, кремния, металлов и др. Неорганические диэлектрики это химические соединения и твёрдые растворы По рабочим диапазонам частот различают высокочастотные (неполярные) и низкочастотные (полярные) диэлектрики. Диэлектрики применяются как электроизоляционные материалы и как конденсаторные материалы (линейные и пассивные); активные (нелинейные и управляемые) Электроизоляционные материалы ― диэлектрики, применяемые для устранения утечки электрических зарядов. Они должны иметь максимально возможное удельное сопротивление, а также минимально возможные ёмкость и диэлектрическую проницаемость. Конденсаторные материалы ― диэлектрики, использующиеся для накопления электрической энергии (заряда). От них требуется высокие значения диэлектрической проницаемости и электрической прочности. Активные диэлектрические материалы могут менять свои диэлектрические свойства под влиянием внешних энергетических воздействий. По происхождению диэлектрики классифицируются на природные растительногои животного происхождения и применяются без химической переработки; искусственные, получаемые путём химической переработки природного сырья; синтетические, получаемые методом химического синтеза при переработке угля, нефти, природных газов (битумы, лаки, эластомеры). По структуре твёрдые диэлектрики классифицируются как кристаллические и амфорные. По электрическому состоянию молекул диэлектрики подразделяются на полярные и неполярные. Полярные диэлектрики состоят из молекул, являющихся электрическими диполями. Молекулы неполярных материалов до воздействия электрическим полем не обладают электрическим моментом и преимущественно имеют ковалентные связи. По технологическому признаку диэлектрики разделяются на электрокерамические, полимерные, композиционные, материалы на основе слюды и др.
|
