Файл: Аветиков В.Г. Магнезиальная электротехническая керамика.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 25.06.2024
Просмотров: 99
Скачиваний: 1
значение ТКЛР. Эти материалы применяют для произ водства мелких деталей массового ассортимента.
Все рассмотренные стеатитовые материалы имеют вы сокое электрическое сопротивление, равное при 100°С 101а—ІО13 ом-см, а материал СПК-5 наиболее-высокое значение— ІО14 ом-см. Диэлектрическая проницаемость
упластичных материалов несколько ниже (5,5—6,4), чем
унепластичных (6,5—7,5). Основная отличительная осо бенность непластичных стеатитовых материалов по сравнению с пластичными заключается в очень малом значении тангенса угла диэлектрических потерь, особен но у материала СНЦ.
Образцы керамики К-1, изготовленные горячим лить ем под давлением, имеют хорошие электрические свойст
ва. При частоте ІО5—ІО7 гц и температуре 20°С tgô = = (2-у-З) • ІО'4, е= 5ч-6; удельное объемное электрическое
сопротивление ру при температуре 300°С |
составляет |
|
ІО12 ом-см, при 400 °С-—4 |
-108 ом-см и |
500 °С — 2Х |
X ІО8 ом-см. Температурный |
коэффициент линейного рас |
|
ширения а в интервале температур 20—100 °С составляет около 6,5-10_6°С '1 и достигает максимума при темпера
турах 200—250°С— (10-М 1) • 10'6°С_1, |
а |
затем |
при |
|
дальнейшем |
повышении температуры до |
600 °С |
вновь |
|
снижается до |
(8-г-9) • ІО'6°СМ. Свойства |
образцов |
стеа |
|
титовых материалов с нулевым водопоглощением ряда стран приведены в табл. 2-7.
Представляет интерес высокочастотный вакуумно-плотный стеа титовый материал следующего примерного шихтового состава, мае. %: тальк китайский сырой 83,0—86,0; каолин цетлитский 8,0— 9,0; двуокись циркония 4,0—5,0; полевой шпат калиевый 1,5—2,5. Двуокись циркония вводится в состав массы в качестве стабилизато ра, препятствующего полиморфным превращениям метасиликата маг ния, а полевой шпат — для расширения интервала спекания. Изделия оформляют прессованием. Эта керамика после обжига при темпера
туре |
1 405—1 410 °С в защитной среде имеет следующие |
свойства: |
|||
объемная масса 2,87 г/с.«3; предел прочности при статическом |
из |
||||
гибе |
1 400—1 800 |
кгс/см2; |
диэлектрическая проницаемость |
при |
тем |
пературе 20 °С и |
частоте |
106 г ц — 6—7; tg Ô при тех же |
условиях |
||
(4—6) • ІО-4. |
|
|
|
|
|
Стеатитовые материалы других стран, судя по при веденным данным, мало отличаются по свойствам от типовых материалов, применяемых в СССР. Они также имеют диэлектрическую проницаемость в пределах 5,5— 7,5, высокую электрическую прочность, около 30— 40 кв/мм, высокие значения удельного объемного элек-
24
|
|
|
|
|
|
|
|
Q.6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Англия, фирма |
S >> |
|
ГДР |
||
|
|
|
|
|
|
См |
|
||||
|
Свойства |
|
вМорган“ |
г л |
США |
|
|
||||
|
|
|
2 |
|
2 |
||||||
|
|
|
|
|
|
1 |
ѳ зЬ |
|
1 |
||
Плотность, г/см1 . . |
2,6 |
2,7 |
— |
2,5— |
— |
— |
|||||
Диэлектрическая про |
|
|
|
2,7 |
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
||||||
ницаемость |
|
е |
при |
6,1 |
6,1 |
|
5,5— |
6 |
6—6,5 |
||
f=1064-107 щ . . |
|
||||||||||
Температурный коэф |
|
|
|
7,5 |
|
|
|||||
фициент |
емкости |
|
|
|
|
|
|
||||
ТКЕ, |
ІО-6 °С~1, |
+28,0 |
+ 110— |
|
|
|
|
||||
при 20—50 °С . . . |
|
|
|
|
|||||||
Электрическая |
проч |
|
180 |
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
||||||
ность |
Е , |
|
кв!мм, |
|
|
|
|
|
|
||
при 20 °С и толщи |
|
|
|
|
|
|
|||||
не образца, |
мм: |
. |
33 |
35 |
|
■ |
25 |
40 |
|||
2 |
.................. |
|
|
|
— |
||||||
5 |
...................... |
|
|
|
|
24 |
26 |
— |
8—14 |
— |
— |
1 0 ...................... |
объемное |
16 |
18 |
|
|
|
|
||||
Удельное |
|
|
|
|
|
|
|||||
электрическое |
со |
|
|
|
|
|
|
||||
противление ру, |
|
|
|
|
|
|
|
||||
ом-см, |
при: |
|
|
Ю15 |
ІО16 |
|
ІО13— |
5-1011 |
5- ІО’2 |
||
20 ° С ............... |
|
|
|
— |
|||||||
300 ° с |
|
|
|
3- ІО7 |
2-109 |
|
ІО15 |
— |
— |
||
|
|
|
— |
— |
|||||||
400 ° С ............... |
|
|
|
— |
— |
5-10® |
■-- |
105 |
106 |
||
600 ° с ............... |
|
|
|
ІО5 |
105 |
— |
— |
— |
— |
||
900 ° С ............... |
|
диэлек |
ІО3 |
105 |
|
|
|
|
|||
Тангенс угла |
|
|
|
|
|
|
|||||
трических |
|
потерь |
|
|
|
|
|
|
|||
tgS'XlO4 |
при |
f = |
|
|
|
|
|
|
|||
= 50 гц и при: |
|
— |
— |
— |
■ |
25—30 10—15 |
|||||
20 °С |
. : . . . |
||||||||||
60 ° С |
............... |
|
|
_ |
_ |
_ |
--- |
150 |
40—60 |
||
80 ° С |
............... |
|
|
_ |
_ |
_ |
— |
350 |
70—120 |
||
100 ° С |
............... |
|
|
|
|
|
|
650 |
120— |
||
То же |
при |
f= ІО6 Ч- |
|
|
|
|
|
150 |
|||
|
|
|
|
|
|
||||||
107 |
гц |
и при: |
|
— |
__ |
4 |
8—35 |
15—20 |
|
||
20 ° С |
............... |
|
|
— |
|||||||
60 ° С |
............... |
|
|
_ |
_ |
— |
— |
— |
150 |
||
80 ° С |
............... |
|
|
_ |
__ |
— |
— |
— |
350 |
||
100 ° С |
............... |
|
|
— |
— |
— |
--- |
--- |
650 |
||
Предел прочности при |
490 |
560 |
650 |
600— |
450 |
600 |
|||||
растяжении, кгс/сл2 |
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
700 |
|
|
25
|
Англия, |
фирма |
Свойства |
.Морган“ |
|
|
|
|
|
1 |
2 |
-фир-,Дегус Г, о, _ о o ils
ГДР
США
1 2
Предел прочности при |
8 500 |
9 000 |
9 500 |
4 500ч- |
8 500 |
9 500 |
|
сжатии, |
кгс/сма . . |
||||||
Предел прочности при |
|
|
|
10 000 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
статическом изгибе, |
1 350 |
1 600 |
|
1 100-4- |
1 300 |
1 500 |
|
кгс/см2 .................... |
|
||||||
Предел прочности при |
|
|
|
1 700 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
ударном |
изгибе, |
3,0 |
3,5 |
|
3,6ч- |
3 |
5 |
кгс-см/см2 . . . . |
|
||||||
Теплопроводное ть, |
|
|
|
4,8 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
ккал/см-сек- °С при |
0,006 |
|
|
|
|
|
|
20—100 °С . . . . |
0,006 |
0,006 |
0,005ч- |
— |
— |
||
Твердость |
по Моосу |
7,5 |
7,5 |
|
0,006 |
7—8 |
7—8 |
|
|
||||||
Температурный коэф |
|
|
|
|
|
|
|
фициент |
линейного |
|
|
|
|
|
|
расширения а, |
|
|
|
|
|
|
|
ІО -6 °С-> при 20— |
7—9 |
7,6ч- |
8 |
8,6ч- |
8 |
7 |
|
100 ° С .................... |
|||||||
|
|
|
8,7 |
|
10,5 |
|
|
трического сопротивления, равного ІО13—Ю16 ом-см при 20 °С, и механической прочности. Имеются стеатитовые материалы двух типов: с очень низким значением тан генса угла диэлектрических потерь — 4- ІО"4 и высоким— до 35• 10—4 при температуре 20°С и /= 106—ІО7 гц. Сле дует отметить, что у всех стеатитовых материалов по данным табл. 2-7 ТКЛР выше, чем у отечественных ма териалов в таком же интервале температур.
6) Влияние температуры и частоты электрического тока на свойства стеатитовых материалов
Для изделий из стеатитовых материалов, предназна ченных для службы при повышенных температурах и ча стотах, большое значение имеет зависимость свойств ма териала от изменения температуры нагрева и частоты электрического тока. Многочисленные данные свидетель ствуют об ухудшении свойств стеатитовых материалов при повышении температуры. Ухудшение свойств зави-
сит от многих причин и в большой мере от состава с т е а титовых материалов. Показанные на рис. 2-2 и 2-3 зави симости свидетельствуют о том, что в наименьшей сте пени возрастает при повышении температуры тангенс угла диэлектрических потерь у непластичных стеатито вых материалов СНЦ и СК-1, в большей — у пластич ного материалу СПК-5 (в первом случае при повышении температуры до 300 °С примерно в 2 раза, во втором —
to S' * ю*
г>xd
<уо
ТГ«ö:
О |
100 |
200 ЗОО VОО |
500 °с |
|
|
|
|
|
Рис. 2-2. Зависимость tg ô стеати |
Рис. |
2-3. |
Зависимость tg ô |
|||||
товых |
материалов СНЦ |
(/) |
и |
(1) |
и е |
(2) |
стеатитового |
|
СК-1 |
(2) |
от температуры |
при |
материала СПК-5 от темпе |
||||
f=l Мгц. |
|
|
|
ратуры при /= 1 |
Мгц. |
|||
в 5 раз). У стеатитовых материалов СНЦ и СК-1 тангенс угла диэлектрических потерь начинает возрастать только выше 200 °С и резко — выше 300 °С, а у материала СПК-5 — непрерывно увеличивается по мере повышения температуры.
Изменение диэлектрической проницаемости при по вышении температуры также меньше у материалов СНЦ и СК-1, чем у материала СПК-5 (рис. 2-3 и 2-4). Зависи мость тангенса ѵгля диэлектрических потерь стеатитовых
Таблица 2-8
Расчетный химический состав стеатитовых материалов
Соде ржание окислов, мае. %
№
мате |
SiOj |
А1аОэ+ ТІОа |
Fea0 3 |
MgO |
CaO |
BaO |
Na20+KaO |
риала |
|||||||
1 |
54,98 |
4,48 |
0,53 |
29,50 |
0,28 |
9,90 |
0,33 |
2 |
57,43 |
1,92 |
0,25 |
29,00 |
0,05 |
11,23 |
0,12 |
3 |
54,22 |
0,99 |
0,76 |
28,60 |
|
15,40 |
0,03 |
материалов различного химического состава (табл. 2-8) от температуры показана на рис. 2-5 (обозначения на рисунке соответствуют обозначениям материалов в табл. 2-8).
Рис. 2-4. |
Зависимость е |
|
|||
стеатитовых |
материалов |
Рис. 2-5. Зависимость tg à стеати |
|||
СНЦ (1) |
и СК-1 (2) |
от тем |
|||
товых материалов от темпера |
|||||
пературы |
при /= 1 |
Мгц. |
|||
туры. |
|||||
|
|
|
|
||
Ру,ом-ем
Ю14
1013 Sy0
101Z г
10п 1-
1010
L
109
10 8 X
о wo гоо зоо чоо г
Рис. |
2-6. |
Зависимость |
|
|
|
|
удельного |
|
объемного |
|
|
|
|
электрического |
сопротив |
|
|
|
||
ления |
іру |
стеатитовых |
|
|
|
|
материалов |
СНЦ (1) и |
Рис. 2-7. Зависимости |
в |
и tg Ö |
||
СК-1 |
(2) |
от |
темпера |
стеатитового материала |
от |
часто |
туры. |
|
|
|
ты тока и температуры. |
|
|
Тангенс угла диэлектрических потерь этих материалов резко возрастает начиная со 150°С и во много раз уве личивается при 400 °С. В наибольшей степени увеличи вается тангенс угла диэлектрических потерь материала № I, в наименьшей — материала № 3.
