Файл: Монтажные провода для радиоэлектронной аппаратуры..pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 15.10.2024
Просмотров: 116
Скачиваний: 0
мерных материалов, широко применяющихся при изго товлении монтажных проводов, в зависимости от погло щенной дозы. Видно, что в начальной стадии облучения некоторые характеристики отдельных материалов имеют повышенные значения по сравнению с исходными. Одна ко при достаточно больших дозах все материалы пре-
20 40 60 80 ЮОМрд
б)
10 ЧО ВО 80 100 Мрд |
10 tO 60 80 ЮОМрд |
8) |
г) |
Рис. 5-1. Зависимость сопротивления разрыву о* и относительного
удлинения у |
некоторых |
полимерных |
материалов |
от |
поглощенной |
||||||||
дозы |
D. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
а — |
политетрафторэтилен; |
б |
— |
пластифицированный |
поливинилхлорид; s — |
||||||||
полиэтилен высокой |
плотности; г — полиэтилен |
низкой |
плотности. |
|
|||||||||
терпевают неооратимые |
изменения |
свойств, |
приводящие |
||||||||||
к потере работоспособности изделий, в составе |
которых |
||||||||||||
они эксплуатируются [Л. 27, 49]. |
|
|
|
|
|
|
|
||||||
Заметное снижение сопротивления разрыву и относи |
|||||||||||||
тельного удлинения |
политетрафторэтилена |
наблюдается |
|||||||||||
уже при поглощенной дозе 2-104 |
и 105 |
рд |
|
соответственно |
|||||||||
(рис. 5-1,а). Поглощенная доза |
106 |
рд |
приводит |
практи |
|||||||||
чески к полной потере работоспособности |
политетра |
||||||||||||
фторэтилена |
в |
качестве |
конструкционного |
материала |
|||||||||
[Л. 56]. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Сопротивление разрыву и относительное удлинение |
|||||||||||||
поливинилхлорида |
и |
полиэтиленов |
высокой |
и |
низкой |
118
плотности с возрастанием поглощенной дозы изменяются менее резко (рис. 5-1,6—г), но и для них существуют некоторые значения поглощенной дозы, ограничивающие возможность дальнейшей эксплуатации монтажных про водов в условиях действия ионизирующей радиации [Л. 49, 56]. Окончательный вывод о максимально допу стимом для монтажных проводов значении поглощенной дозы может быть сделан исходя из конкретных техни
ческих |
требований, |
предъявляемых |
к |
этим |
проводам, |
||||||||||
с учетом |
конструктивных |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
особенностей |
проводов, |
°у° |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
на основании эксперимен- во |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
тальных данных по зави- so |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
симости свойств конструк- 3 °0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
ционных |
материалов от |
zo \ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
поглощенной |
дозы. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
Многочисленные |
экс |
3,8 |
15 |
|
37 |
|
|
|
75 |
|||||
перименты |
с |
полимерны |
|
|
|
|
|
|
|
крд/мин |
|||||
ми |
материалами |
показа |
Рис. 5-2. |
Зависимость |
|
относитель |
|||||||||
ли, |
что |
при |
облучении |
|
|||||||||||
в инертной среде физико- |
ного |
удлинения у |
политетрафтор |
||||||||||||
этилена |
от |
мощности |
|
поглощен |
|||||||||||
механические |
характери |
ной |
дозы |
Р |
(облучение |
на |
возду |
||||||||
стики |
этих |
материалов, |
хе, |
D=\ |
Мрд). |
|
|
|
|
||||||
измеренные |
после |
облу |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
чения, |
практически |
не |
зависят |
от |
мощности |
по |
|||||||||
глощенной |
дозы |
в весьма |
широком |
интервале |
ее |
зна |
|||||||||
чений. |
Зависимость |
от мощности |
поглощенной |
дозы |
|||||||||||
проявляется при |
облучении |
в |
присутствии |
|
кислоро |
||||||||||
да и других химически активных |
газов |
и |
агрессив |
||||||||||||
ных |
веществ, |
причем |
характер |
этой |
зависимости |
в большинстве случаев определяется концентрацией хи мически активных молекул, растворенных в облучаемых материалах, и скоростью их диффузии. На рис. 5-2 пред ставлена зависимость относительного удлинения поли тетрафторэтилена от мощности поглощенной дозы при облучении быстрыми электронами. Более высокие зна чения относительного удлинения при больших мощ ностях дозы, очевидно, указывают на меньшее влияние кислорода воздуха, не успевающего диффундировать в глубинные слои материала [Л. 57].
Влияние среды может быть неодинаковым для раз личных материалов. Например, при облучении в присут ствии кислорода политетрафторэтилен значительно быст рее теряет свои физико-механические свойства, чем
119
/
в бескислородной среде [Л. 54], в то же время радиа ционное сшивание кремнийорганической резины в при сутствии кислорода замедляется [Л. 48], что способствует сохранению исходных свойств этого материала.
Чувствительными к действию ионизирующей радиа ции оказываются и проводниковые материалы монтаж ных проводов. Известно, что в результате упругого столкновения с быстрой частицей атомы металла, полу чив достаточно большую кинетическую энергию, смеща
ются из своего положения |
в кристаллической |
решетке, |
||
что приводит |
к |
образованию структурных |
дефектов. |
|
В зависимости |
от |
энергии |
выбитых атомов |
возможны |
различные конфигурации радиационных дефектов, на чиная от точечных дефектов: вакансий и междуузельных атомов,, кончая крупными зонами повреждения в не сколько нанометров [Л. 25]. Появление структур ных дефектов приводит к снижению проводимости ме таллов.
|
В |
составе монтажных проводов |
часто используется |
||||||
медная проволока, покрытая серебром, |
оловом, |
никелем |
|||||||
и |
т. п. В результате радиационного |
воздействия |
может |
||||||
происходить взаимное проникновение |
атомов |
покрытия |
|||||||
в |
медь и наоборот. |
Радиационная |
диффузия |
|
металла |
||||
в |
металл, так же как и в случае |
возникновения |
дефек |
||||||
тов, |
приводит |
к |
возрастанию |
электросопротивления |
|||||
проводниковых |
материалов. |
|
|
|
|
|
|||
|
Радиационное облучение даже |
при |
сравнительно не |
высоких интенсивностях может усиливать коррозионные явления в присутствии влаги и химически активных ве ществ [Л. 9]. Результатом коррозии может быть частич ное или полное разрушение токоведущих элементов мон тажных проводов.
Все эти явления до настоящего времени еще мало изучены, поэтому количественная оценка их вклада в радиационное старение монтажных проводов представ ляет значительные трудности.
Сопротивление изоляции монтажных проводов в про цессе облучения уменьшается с ростом мощности погло щенной дозы, как показано на рис. 5-3. После прекра щения облучения происходит восстановление исходного значения этой величины. Изменение сопротивления изо ляции является следствием появления наведенной про водимости электроизоляционных материалов. Как пока зали исследования [Л. 55], наведенная проводимость и
120
скорость восстановления исходного значения про водимости после прекра щения облучения сущест венно зависят от темпера туры. Характер темпера турной зависимости наве денной проводимости для некоторых электроизоля ционных материалов по казан на рис. 5-4 (в коор динатах Аррениуса).
При исследовании влияния излучения высо ких энергий на монтаж ные провода могут воз никнуть серьезные мето дические затруднения, обусловленные не только
103 рд/сек
Рис. 5-3. Зависимость сопротивле ния изоляции Я монтажного про вода (изоляция — политетрафтор этилен) от мощности поглощенной дозы Р.
спецификой работы с радиоактивными веществами, но и сложностью процессов, протекающих в веществе под воздействием излучения. Например, в процессе облуче-
а) |
6) |
Рис. 5-4. Зависимость логарифма проводимости lgfi элек
троизоляционных |
материалов от |
облучения |
(1) и в про-, |
цессе облучения |
рентгеновскими |
лучами с |
интенсивностью |
7 рд/мин (2). |
|
|
|
а — полиэтилен низкой плотности; б — политетрафторэтилен.
ния в образце может возникнуть электродвижущая сила, величина которой может достигать сотен и тысяч вольт [Л. 27, 28]. Ф. И. Коломойцев и А. Я. Якунин считают,
121
что образование э. д. с. связано с возникновением неод нородности распределения зарядов по объему образца [Л. 29], появляющейся вследствие того, что по мере про никновения в диэлектрик интенсивность излучения убы вает. Отсюда можно сделать вывод о том, что с изме нением толщины электроизоляционного слоя величина наведенной э. д. с. может меняться.
Таковы обгцие черты основного круга вопросов, ко торые встают перед специалистом-кабельщиком при изу
чении |
радиационной |
стойкости |
монтажных |
проводов. |
Г л а в а |
ш е с т а я |
|
|
|
СПЕЦИАЛЬНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ |
|
|
||
6-1. Стойкость к агрессивным средам |
|
|||
В |
ряде случаев в |
процессе |
эксплуатации |
монтажные |
провода могут подвергаться воздействию различных хи мических веществ. К ним относятся: бензин, керосин, различные масла, кислоты, щелочи, и т. д. Во многих случаях воздействие указанных сред приводит к сниже нию электрических и механических характеристик мон тажных проводов.
Под стойкостью монтажных проводов к агрессивным средам (химстойкостью) понимают их свойство сохра нять работоспособность при воздействии бензина, керо сина, масла и т. п.
Следует отметить, что воздействие разных реагентов на кабельные материалы может быть различным. Так, если политетрафторэтилен (фторопласт 4) не восприим чив почти ко всем химическим воздействиям, то поли этилен, например, хотя и стоек к воздействию неоргани ческих кислот и спиртов, но не обладает стойкостью по отношению к минеральным маслам (например, транс форматорному) и набухает в нем тем сил'ьнее, чем выше _ температура. В связи с этим в пределах общего понятия стойкости к агрессивным средам следует различать по
нятие стойкости к |
бензину, к |
маслам, кислотостойкости |
|
и т. д. |
|
|
|
Количественно |
стойкость |
монтажных |
проводов |
к агрессивным средам может быть оценена допустимым временем пребывания их в той или иной среде с опре122