четверг, 12 марта 2020 г.

Предмет "Матеріалознавство"


Власенко А. М. Матеріалознавство та технологія металів : 
підручник для здобувачів професійної (професійно-технічної) освіти 

29.09.2023
група №15

Тема уроку:  Тверді органічні діелектрики

1. Опрацювати, вивчити, вибірково законспектувати

До твердих органічних діелектриків належать:

Полістирол - твердий прозорий матеріал. Є неполярним діелектриком,має високі електроізоляційні властивості. Полістирол – термопластичний діелектрик, який розм'якшується за температури 110¼120°С. У техніці полістирол застосовують головним чином як високочастотну ізоляціюУдаростійкий полістирол застосовують для виготовлення каркасів індуктивних котушок, основ і ізоляторів для електровимірювальних приладів, корпусів радіоприймачів, телевізорів тощо
Поліетилен - неполярний, термопластичний діелектрик білого чи світло-сірого кольору, одержуваний внаслідок реакції полімеризації газу етилену. Поліетилен практично не є гігроскопічний, гнучкий. Електроізоляційні властивості поліетилену посідають такий самий високий рівень, що й полістирол.
Поліпропілен - це лінійний неполярний полімер, одержуваний з газу пропілену СН2 = СН×СН3.Електроізоляційні властивості поліпропілену є аналогічні властивостям поліетилену. Однак поліпропілен є більш холодостійкий і гнучкий, ніж поліетилен. З поліпропілену можуть бути виготовлені плівки, волокна, тканини і фасонні вироби методом лиття під тиском. Поліпропілен можна застосовувати як комбінований паперово-плівковий діелектрик у силових конденсаторах, як плівковий діелектрик в обмотувальних проводах тощо.
Полівінілхлорид-лінійний термопластичний полімер, отриманий у результаті полімеризації газоподібного мономера - вінілхлориду H2C=H-С1.Полівінілхлоридний пластикат застосовують для виготовлення плівок, ізоляційних стрічок, трубок, монтажних і телефонних проводів тощо. При впливі електричної дуги полівінілхлорид виділяє велику кількість газоподібних продуктів, що сприяє гасінню дуги. Ця властивість використовується в так званих стріляючих розрядниках.
Поліметилметакрилат (органічне скло, плексиглас) - це прозорий безбарвний матеріал, одержуваний внаслідок полімеризації ефірів метакрилової кислоти. Це полярний термопластичний діелектрик з малою гігроскопічністю і значною хімічною стійкістю. Застосовують органічне скло для виготовлення корпусів приладів, шкал, лінз тощо. 
Політрифторхлоретилен є полімером трифторхлоретилена F2С = CFCl, відомого за назвою фторопласт-3. Заміна в елементарній ланці одного атома фтору атомом хлору викликає з’яву дипольного моменту, через що фторопласт-3 стає полярним і має значні діелектричні втрати порівняно з фторопластом-4. Технологія одержання фторопласта-3 простіше, він дешевше, ніж фторопласт-4, застосовується при виробництві низькочастотних кабелів.
Поліетилентерефталат (лавсан)- прозорий високополімерний діелектрик кристалічної чи аморфної побудови. Лавсан кристалічної побудови одержують внаслідок реакції поліконденсації терефталевої кислоти і етилен-гликоля. Лавсан має значну механічну міцність і високу температуру розм'якшення (близько 260 °С). Його застосовують для виготовлення синтетичних волокон, пряжі, тканин, тонких електроізоляційних плівок.
Полікарбонати - поліефіри вугільної кислоти, що мають хороші механічні та електричні властивості і досить високу температуру розм'якшення (наприклад, закристалізований полікарбонат розм'якшується при 140 °С). Крім того, вони мають добру хімічну стійкість і невисоку гігроскопічність. Полікарбонати застосовують для виготовлення шаруватих пластиків, компаундів, а плівки з полікарбонату використовують у конденсаторному виробництві та як ізоляцію в електричних машинах і апаратах.
Гліфталеві смоли є термореактивні і мають яскраво виражені дипольно-релаксаційні втрати. Відмітними якостями цих смол є їхня висока здатність до склеювання при непоганих електричних характеристиках, стійкість до поверхневих розрядів і висока нагрівостійкість (до 130 °С). Гліфталеві смоли в електротехніці використовують як основу для просочувальних та клейких лаків, плівки яких є стійкими до нагрітої мінеральної олії. Гліфталеві клеючі лаки широко застосовують для склеювання слюди у виробництві твердої і гнучкої слюдяної ізоляції (міканітів, мікалентів).
Епоксидні компаунди являють собою продукти модифікації епоксидних смол. Вони відрізняються доброю адгезією до металів, кераміки, пластмас і до волокнистої ізоляції. Вони мають підвищену механічну міцність і малу об'ємну усадку (0,5¼2,5 %), що є важливе у виробництві напівпровідникових приладів і інтегральних схем. Епоксидні компаунди застосовують також як заливальні сполуки для створення литої ізоляції в різних типах трансформаторів, котрі працюють у складних умовах, блоків опорів тощо. Застосування такої ізоляції надає можливість вилучити громіздкі порцелянові й металеві деталі, які застосовувалися раніше для герметизації цих пристроїв.
Склотекстоліт являє собою шаруватий пресований матеріал, котрий складається з двох чи більш шарів склотканини, просоченої різними термореактивними сполуками. Зі склотекстоліту виготовляють плати друкованих схем, антенні обтікачі й інші радіодеталі.
Гетинакс являє собою листовий шаруватий пресований матеріал, котрий складається з двох чи більш шарів паперу, просоченого термореактивною смолою. Гетинакс легко піддається механічній обробці, а тонколистові сорти гетинаксу добре штампуються, особливо в підігрітому стані. Слід відзначити слабку дугостійкість гетинаксу. Так, після іскрового розряду на його поверхні залишається шар вуглецю з великою провідністю. З гетинаксу виготовляють деталі радіотехнічного й електротехнічного призначення для низьких частот. Листовий текстоліт застосовують як конструкційно-ізоляційний матеріал для виробів, що підлягають ударним навантаженням чи працюють на стирання (наприклад, деталі перемикачів).
Полістирольну плівку (ПС) одержують методом видавлювання розм'якшеного (при 140¼160 °С) полістиролу з одночасним розтяганням у подовжньому і поперечному напрямках. Промисловість випускає полістирольні плівки двох марок: ППСА - для конденсаторів і ППСБ - для кабелів і загальнопромислового застосування. Недоліком цієї плівки є порівняно невисока температура розм'якшення і низька механічна міцність принадривані.
Політетрафторетиленова плівка (ПТФЕ) є найбільше нагрівостійкою з неполярних синтетичних плівок. Вона має товщину 20¼150 мкм і використовується як ізоляція в проводах, кабелях, мікромашинах. Широке застосування ПТФЕ обмежує її висока вартість.
Поліетиленова плівка (ПЕ) є найбільш дешевою, вона піддається впливу нафтової олії і за досить високої температури розчиняється в ній. Ця обставина обмежує застосування плівки в конденсаторах, кабелях і монтажних проводах.
Поліпропіленова плівка (ПП) за властивостями багато в чому схожа з поліетиленовою, завдяки подібності вихідних полімерів. Поліпропіленову плівку використовують у високовольтних конденсаторах в якості комбінованої паперово-плівкової ізоляції.
Полярні плівки.З полярних синтетичних електроізоляційних плівок найбільш відомі поліетилентерефталатна плівка, плівки з ефірів целюлози, полікарбонатна, поліамідна, полівінілхлоридна. Їх використовують у конденсаторному і кабельному виробництві, а також для ізоляції обмоток низьковольтних електричних приладів.
Волокнисті матеріали складаються з окремих тонких, зазвичай гнучких волокон, котрі відрізняються великою величиною відношення довжини до товщини. Їх можна поділити на природні й синтетичні.
До природних волокон відносять матеріали рослинного походження (бавовну, папір), тваринного походження (шовк, вовна) і мінерального походження (азбест).
Групу синтетичних волокон становлять полістирольні, поліетилентерефталатні, поліамідні, поліефірні, поліетиленові й інші волокна, котрі виготовляються шляхом витягування відповідних полімерів з розчинів і розплавів. До цієї групи слід також віднести ацетатний і мідно-аміачний шовки, скляні волокна.
Конденсаторний папір є найбільш тонким і високоякісним видом електроізоляційних паперів; його випускають таких марок: КОН - звичайний конденсаторний папір; СКОН - спеціальний поліпшеної якості; МКОН - конденсаторний папір з малими діелектричними втратами. Для підвищення діелектричної проникності та електричної міцності папір просочують різними типами просочувальних мас. Пробивна напруга для певних паперів після просочення становить 240¼680 В, tg d = 0,009¼0,018 при температурі 60 °С, а при температурі 100 °С tg d = 0,01¼0,035.
2. Заповнити онлайн форму опитування  Види органічних діелектриків
або пройдіть по qr-коду 


23.03.2023
група №11, група №12


Тема уроку: Цементація, електронаплавлення

1. Ознайомитись, вивчити та частково законспектувати

Цементація сталі — це процес насичення поверхневого шару сталевих виробів вуглецем. Мета цементації — одержати вироби з твердою поверхнею і в'язким осердям. Такі вироби добре витримують навантаження і мало спрацьовуються навіть при великих навантаженнях. 

Розрізняють цементацію в твердому, рідинному і газоподібному карбюризаторах (вуглецевмісних сумішах).

Більше про цементацію натисни тут

Електро́нно-промене́ве пла́влення  — плавлення металів і сплавів у високовакуумній печі, в якій нагрівання відбувається за рахунок перетворення кінетичної енергії прискорених в електростатичному полі електронів у теплову енергію при їх ударі об поверхню об'єкта, що нагрівається. 
При цьому використовуються такі особливості електронно-променевої обробки, як висока питома потужність у робочій зоні та наявність вакууму, що дозволяють видаляти гази в ході плавки.

Більше про електронаплавлення натисни тут 


2. Після опрацювання теми зробіть презентацію на тему "Цементація" або "Електронаплавлення". Презентацію надішліть на ел.пошту викладача olizko.lena@ukr.net


16.03.2023
група №11, група №12

Тема уроку:  Неорганічні діелектрики

1. Опрацювати, вивчити,  законспектувати (без таблиці)

Тверді неорганічні діелектрики відрізняються вогнестійкістю, твердістю. До них належать: слюда, кварц, скло, склоемаль, кераміка.

Розглянемо деякі з них.

Слюда. Має найбільшу електричну міцність. Застосовуються два різновиди слюди - мусковіт та флігопіт.

Мусковіт- безколірний та прозорий діелектрик із високими електроізоляційними якостями. Застосовується в конденсаторах для ізоляції електродів всередині електронних ламп у вигляді пластин з отворами крізь які проходять електроди, а також для ізоляції пластин якоря електромоторів.

Флігопіт- малопрозорий, відносно м'який, світло-коричневого, янтарного, золотистого або зеленого кольору. Застосовується для ізоляції в електронагрівальних приладах.

До слюдяних діелектриків відноситься і мікалекс,який отримується післяспресовування порошку слюди з борною кислотою та суриком. З мікалексу виготовляють ізолятори потужної високочастотної апаратури.

Електричні та фізичні параметри слюди наведено в таблиці
ПараметрМусковітФлігопіт
Питома вага2,3. ..32,78...2,85
Максимальна температура, °С500...600900...1000
Діелектрична проникність6...75...6
Діелектричні втрати при
f= 1 мГц(0,1...0,3)-10(1...5)-10
Питомий опір, Ом.м(0,1-1)10(0,1...1)-10

Електрокераміка.Це тверда речовина, яка отримується при термічній обробці суміші різних мінералів, основною складовою яких є природні глинисті речовини (глини, каоліни), а також кварц, польовий шпат, тальк та ін. Електрокераміка є найбільш якісним діелектриком. Вона стійка до впливу вологи та хімічних речовин, має найбільшу теплостійкість. Всі електрокерамічні матеріали розподіляються на ізоляторні, конденсаторні та сегнетокерамічні.

До ізоляторноїкераміки відносяться радіофарфор, ультрафарфор.

Радіофарфорта ультрафарфорзастосовуються для каркасів котушок індуктивності короткохвильового та надкороткохвильового діапазону, ізоляторів, лампових панелей, плат перемикачів, основи недротових резисторів, корпусів інтегральних мікросхем.

Стеатит- радіокераміка, яка застосовується як конструктивний діелектрик. З нього виготовляються, наприклад, осі змінних конденсаторів та ін.

Конденсаторні керамічні матеріали отримуються після термічної обробки двоокису титану (TiO2), окисей MgО, СиО, ZпО, В2О. Такі матеріали мають великі значення діелектричної проникності { = 16...250) та невеликий і негативний ЇЇ температурний коефіцієнт. До цих матеріалів відносяться тіконд та термоконд.

З цих матеріалів виготовляють термостабільні та керамічні конденсатори.

Сегнетокерамікамає велику діелектричну проникність (1000...4500), яка в області температур нижче точки Кюрі значно залежить від напруженності електричного поля.

2. Виконайте вправу  https://learningapps.org/watch?v=phztczgjt20   


9.03.2023
група №11, група №12

Тема уроку: Рідкі та газоподібні діелектрики

1. Опрацювати, вивчити, вибірково законспектувати


Основні характеристики газів та рідин, як діелектриків, це діелектрична проникність, електропровідність, електрична міцність. Розглянемо ретельніше ці властивості.
Діелектрична проникність газів
Газоподібні речовини характеризуються досить малими щільностями внаслідок великих відстаней між молекулами. Тому діелектрична проникність всіх газів незначна і близька до одиниці. З табл. 1-1 видно, що діелектрична проникність газу тим вище, чим більше радіус молекули.
Зміна числа молекул в одиниці об'єму газу n0 при зміні температури і тиску викликає зміну діелектричної проникності газу. 
Діелектрична проникність рідин
Рідкі діелектрики можуть бути побудовані з неполярних молекул або з полярних (дипольних). Значення діелектричної проникності неполярних рідин невеликі і близькі до значення квадрата показника заломлення світла.

 Поляризація рідин, що містять дипольні молекули, визначається одночасно електронною та дипольною поляризаціями. Такі рідини володіють тим більшою діелектричною проникністю, чим більше електричний момент диполів і число молекул в одиниці об'єму. Температурна залежність діелектричної проникності полярних рідин більш складна, ніж неполярних.
Діелектрична проникність полярних рідин, що використовуються в якості технічних діелектриків, змінюється в межах 3, 5-5, тобто помітно підвищена в порівнянні з εr неполярних рідин 
Електропровідності газів
Гази при невеликих значеннях напруженості електричного поля мають малу провідність. Струм в газах може виникнути тільки при наявності в них іонів чи вільних електронів. Іонізація нейтральних молекул газу виникає або під дією зовнішніх факторів, або внаслідок зіткненні заряджених частинок з молекулами.
Зовнішніми факторами, що викликають іонізацію газу, є рентгенівські промені, ультрафіолетові промені, космічні промені, радіоактивне випромінювання, а також термічний вплив (сильне нагрівання газу). Електропровідність газу, обумовлена дією зовнішніх іонізаторів, називається несамостійною.
З іншого боку, особливо в розріджених газах, можливе створення електропровідності за рахунок іонів, що утворюються в результаті зіткнення заряджених частинок з молекулами газу. Ударна іонізація виникає в газі в тих випадках, коли кінетична енергія заряджених частинок, яку отримують під дією електричного поля, досягає досить великих значень. Електропровідність газу, обумовлена ударною іонізацією, носить назву самостійної.
У слабких полях ударна іонізація відсутня і самостійної електропровідності не існує. При іонізації газу, обумовленій зовнішніми факторами, відбувається розщеплення молекул на позитивні і негативні іони. Одночасно частина позитивних іонів, з'єднуючись з негативними частками, утворює нейтральні молекули. Цей процес називається рекомбінацією.
Наявність рекомбінації перешкоджає безмежного росту числа іонів у газі і пояснює встановлення певної концентрації іонів через короткий час після початку дії зовнішнього іонізатора
Припустимо, що іонізований газ знаходиться між двома плоскими паралельними електродами, до яких докладено електричну напругу. Іони під впливом напруги будуть переміщатися, і в ланцюзі виникає струм. Частина іонів буде нейтралізована на електродах, частина – рекомбінує.
Повітря можна розглядати як досить досконалий діелектрик до тих пір, поки не створяться умови для появи ударної іонізації.. При виникненні ударної іонізації з'являється самостійна електропровідність.
Електропровідність рідини
Електропровідність рідких діелектриків тісно пов'язана з будовою молекул рідини. В неполярних рідинах електропровідність залежить від наявності дисоційованих домішок, у тому числі вологи; в полярних рідинах електропровідність визначається не тільки домішками, але іноді і дисоціацією молекул самої рідини. Струм в рідині може бути обумовлений як пересуванням іонів, тек і переміщенням щодо великих заряджених колоїдних частинок. Неможливість повного видалення здатних до дисоціації домішок з рідкого діелектрика ускладнює отримання електроізоляційних рідин з малими значеннями питомої провідності.
Полярні рідини завжди мають підвищену провідність у порівнянні з неполярними, причому зростання діелектричної проникності призводить до зростання провідності. Сильно полярні рідини відрізняються настільки високою провідністю, що розглядаються вже не як рідкі діелектрики, а як провідники з іонною електропровідністю.
Очищення рідких діелектриків від домішок помітно підвищує їх питомий опір. При тривалому пропусканні електричного струму через неполярний рідкий діелектрик також можна спостерігати зростання опору за рахунок перенесення вільних іонів до електродів (електрична очищення).
Питома провідність будь-якої рідини сильно залежить від температури. Зі збільшенням температури зростає рухливість іонів у зв'язку зі зменшенням в'язкості і може збільшуватися ступінь теплової дисоціації. Обидва ці фактори підвищують провідність
Пробій у діелектриках
Діелектрик, перебуваючи в електричному полі, втрачає властивості електроізоляційного матеріалу, якщо напруженість поля перевищить деяке критичне значення. Це явище носить назву пробою діелектрика або порушення його електричної міцності. Значення напруги, при якому відбувається пробій діелектрика, називається пробивним напругою, а відповідне значення напруженості поля – електричної міцністю діелектрика.
Пробій газу обумовлюється явищем ударної і фотонної іонізації. Пробій рідких діелектриків відбувається в результаті іонізаційних і теплових процесів. Одним з найголовніших чинників, що сприяють пробою рідин, є наявність в них сторонніх домішок
Пробій газу
Електрон, розігнаний полем, може не іонізувати молекулу, а привести її в збуджений стан. У наступний момент ця збуджена молекула віддає свою надлишкову енергію у формі випромінювання – випускає фотон. Фотон поглинається будь-якою іншою молекулою, яка при цьому може іонізуватися. Така внутрішня фотонна іонізація газу завдяки великій швидкості поширення випромінювання призводить до особливо швидкому розвитку в розрядному проміжку каналів з підвищеною провідністю газу.
Пробій рідких діелектриків
Рідкі діелектрики відрізняються більш високою електричної міцністю, ніж гази в нормальних умовах.
Гранично чисті рідини отримати надзвичайно важко. Постійними домішками в рідких діелектриках є вода, гази і тверді частинки. Наявність домішок і визначає в основному явище пробою рідких діелектриків і викликає великі труднощі для створення точної теорії пробою цих речовин.
Теорію електричного пробою можна застосувати до рідин, максимально очищеною від домішок. При високих значеннях напруженості електричного поля може відбуватися виривання електронів з металевих електродів і, як і в газах, руйнування молекул самої рідини за рахунок ударів зарядженими частинками. При цьому підвищена електрична міцність рідкого діелектрика в порівнянні з газоподібним обумовлена значно меншою довжиною вільного пробігу електронів. Пробій рідин, що містять газові включення, пояснюють місцевим перегрівом рідини (за рахунок енергії, що виділяється у відносно легко іонізуючих бульбашках газу), який призводить до утворення газового каналу між електродами. Під впливом електричного поля сферичні крапельки води – сильно дипольної рідини – поляризуються, набувають форму еліпсоїдів і, притягаючись між собою різнойменними кінцями, створюють між електродами ланцюжки з підвищеною провідністю, за якими і відбувається електричний пробій.
Електрична міцність підсушеного масла не залежить від температури в межах до 80 ° С, коли починається кипіння легких масляних фракцій і утворення великої кількості бульбашок пари усередині рідини. Наявність води знижує електричну міцність масла при нормальній температурі. Подальше зниження електричної міцності пояснюється процесом кипіння рідини. Збільшення електричної міцності при низьких температурах пов'язано зі збільшенням в'язкості масла і меншими значеннями діелектричної проникності льоду в порівнянні з водою. Сажа і обривки волокон спотворюють електричне поле всередині рідини і також призводять до зниження електричної міцності рідких діелектриків.
Очищення рідких діелектриків, зокрема олій, від домішок помітно підвищує електричну міцність.
Застосування газоподібних діелектриків
Найбільше застосування з газів в енергетиці має повітря. Це пов'язано з дешевизною, загальнодоступністю повітря, простотою створення, обслуговування і ремонту повітряних електроізоляційних систем, можливістю візуального контролю. Об'єкти, в яких застосовується повітря як електричний ізолятор – лінії електропередач, відкриті розподільні пристрої, повітряні вимикачі і т. п.
Електронегативними називаються гази, молекули яких мають спорідненість до електрона, це означає, що при захопленні електрона і перетворенні молекули в негативний іон виділяється енергія. Цей процес призводить до явища прилипання електронів, і зменшення, тим самим, ефективного коефіцієнта ударної іонізації на значення коефіцієнта прилипання. Тому електронегативні гази мають підвищену електричну міцність.
З електронегативних газів з високою електричною міцністю найбільше застосування знайшов елегаз SF6. Свою назву він отримав від скорочення «електричний газ» \ Унікальні властивості елегазу були відкриті в Росії, його застосування також почалося в Росії. У 30х роках відомий вчений Б. М. Гохберг досліджував електричні властивості ряду газів і звернув увагу на деякі властивості SF6 Електрична міцність при атмосферному тиску і зазорі 1 см становить Е = 89 кВ/см. Характерним є дуже великий коефіцієнт теплового розширення і висока щільність. Це важливо для енергетичних установок, в яких проводиться охолодження будь-яких частин пристрою, тому що при великому коефіцієнті теплового розширення легко утворюється конвективний потік, що відносить тепло. З теплофізичних властивостей: температура плавлення = -50 ° С при 2 атм. температура кипіння (сублімації) = -63 ° С. що означає можливість застосування при низьких температурах.
З інших корисних властивостей відзначимо наступні: хімічна інертність, нетоксичність, негорючість, термостійкість (до 800 ° С), вибухобезпечність, слабке розкладання в розрядах, низька температура зріджування. У відсутність домішок елегаз абсолютно нешкідливий для людини. Проте продукти розкладання елегазу в результаті дії розрядів (наприклад в розряднику або вимикачі) токсичні і хімічно активні.
Комплекс властивостей елегазу забезпечив досить широке використання елегазовою ізоляції. У пристроях елегаз зазвичай використовується під тиском у кілька атмосфер для більшої компактності енергоустановок, т. к. електрична міцність збільшується з ростом тиску. На основі елегазовою ізоляції створені і експлуатуються ряд електропристроїв, з них кабелі, конденсатори, вимикачі. Найбільш широке застосування елегаз знайшов за кордоном, особливо в Японії. Наприклад, використання елегазу дозволяє в десятки разів зменшити розміри розподільників, що дуже актуально при високій вартості землі для розміщення енергогосподарства. Це вигідно навіть незважаючи на високу вартість елегазу – більше 10 $ за 1 кілограм.
Використовувані та перспективні рідкі діелектрики.
Найбільш поширений в енергетиці рідкий діелектрик – це трансформаторне масло.
Трансформаторне масло – очищена фракція нафти, що отримується при перегонці, кипить при температурі від 300 0 С до 400 0 С. В залежності від походження нафти володіють різними властивостями і ці відмінні властивості вихідної сировини відображаються на властивостях масла. Воно має складний вуглеводневий склад із середньою вагою молекул 220-340 а. о.. і містить такі основні компоненти.
1. Парафіни 10-15%
2. Нафтени або ціклопарафіни 60-70%
3. Ароматичні вуглеводні 15-20%
4. Асфальто-смолянисті речовини 1-2%
5. Сірчисті сполуки <1%
6. Азотисті сполуки <0. 8%
7. Нафтенові кислоти <0. 02%
8. Антиокисна присадка (ионол) 0. 2-0. 5%
Кожен з компонентів масла відіграє певну роль при експлуатації. Парафіни і ціктопарафіни забезпечують низьку електропровідність і високу електричну міцність. Ароматичні вуглеводні зменшують старіння масла і збільшують стійкість до часткових розрядів в обсязі масла. Асфальто-смолянисті. сірчисті, азотисті сполуки і нафтенові кислоти є домішками і не грають позитивну роль. Асфальто-смолянисті з'єднання відповідальні за виникнення осаду в маслі і за його колір. Сірчисті, азотисті сполуки і нафтенові кислоти відповідальні за процеси корозії металів в трансформаторному маслі.
Конденсаторні масла. Під цим терміном об'єднана група різних діелектриків, вживана для просочення паперово-масляної і паперово-плівкової ізоляції конденсаторів. Найбільш поширене конденсаторне масло по виробляють з трансформаторного масла шляхом більш глибокого очищення. Відрізняється від звичайних масел більшою прозорістю. Касторове масло рослинного походження, воно виходить з насіння рицини. Основна область використання – просочування паперових конденсаторів для роботи в імпульсних умовах. Це масло не розчиняється в бензині, але розчиняється в етиловому спирті. На відміну від нафтових масел касторове не викликає набухання звичайної гуми. Цей діелектрик відноситься до слабополярних рідких діелектриків, його питомий опір при нормальних умовах становить 1010 Ом/м.
Кабельні мастила призначені для просочення паперової ізоляції силових кабелів. Основою їх також є нафтові олії. Від трансформаторного масла відрізняються підвищеною в'язкістю, збільшеною температурою спалаху і зменшеними діелектричними втратами.
Дуже цікавий клас фторорганічних рідин. У зарубіжній літературі вони називаються перфторвуглеводи. По суті, це еквівалент звичайних органічних рідин, тільки замість атома водню скрізь перебуває атом фтору. Існує навіть перфтортрансформаторне масло. (На відміну від справжнього трансформаторного масла перфтортрансформаторне масло при нормальних умовах є твердою речовиною і використовується як морозостійке мастило). Наявність фтору на місці водню означає, що речовина повністю окислилися, адже фтор є найсильнішим окислювачем, більш сильним, ніж кисень. Тому фторвуглеводні рідини інертні по відношенню до будь-яких впливів, в. т. ч. стабільні під дією електричного поля і температури. Оскільки вони ні з чим не взаємодіють, вони не розчиняють масла, гуму, воду і т. п. Високі характеристики фторвуглеводних рідин важливі для застосувань. Заміна атома Н на атом F призводить до таких властивостей:
- Негорючість;
- Висока термічна і хімічна стабільність:
- Інертність по відношенню до металів, твердих діелектриків і резин:
- Нетоксичність, відсутність кольору і запаху:
- Можливість підбору рідин з різними точками кипіння і замерзання:
- Низька розчинність води і висока розчинність газів;
- Високий коефіцієнт температурного розширення.
Проведені дослідження поведінки деяких рідин при постійній і змінній напрузі показують, що за електрофізичними параметрами: питомий опір, електрична міцність, значно перевершують аналогічні показники будь-яких інших рідин, включаючи мінеральні масла. Вони нетоксичні, мають низьку в'язкість, в. т. ч. в низькотемпературній області. Ряд рідин мають точку замерзання -70 ° С і нижче. Основна перешкода до більш широкого використання – порівняно висока ціна. Ця перешкода може бути усунена. В даний час ведуться розробки нової, більш дешевої технології одержання перфторвуглево- дів.

2. Створити презентацію за допомогою Google Презентации ,   Microsoft Sway - презентації або PowerPoint та надіслати на ел.пошту викладача olizko.lena@ukr.net (відкрити доступ). Тема презентації "Рідкі та газоподібні діелектрики"


23.02.2023
група №11, група №12

Тема уроку:  Тверді органічні діелектрики

1. Опрацювати, вивчити, вибірково законспектувати

До твердих органічних діелектриків належать:

Полістирол - твердий прозорий матеріал. Є неполярним діелектриком,має високі електроізоляційні властивості. Полістирол – термопластичний діелектрик, який розм'якшується за температури 110¼120°С. У техніці полістирол застосовують головним чином як високочастотну ізоляціюУдаростійкий полістирол застосовують для виготовлення каркасів індуктивних котушок, основ і ізоляторів для електровимірювальних приладів, корпусів радіоприймачів, телевізорів тощо
Поліетилен - неполярний, термопластичний діелектрик білого чи світло-сірого кольору, одержуваний внаслідок реакції полімеризації газу етилену. Поліетилен практично не є гігроскопічний, гнучкий. Електроізоляційні властивості поліетилену посідають такий самий високий рівень, що й полістирол.
Поліпропілен - це лінійний неполярний полімер, одержуваний з газу пропілену СН2 = СН×СН3.Електроізоляційні властивості поліпропілену є аналогічні властивостям поліетилену. Однак поліпропілен є більш холодостійкий і гнучкий, ніж поліетилен. З поліпропілену можуть бути виготовлені плівки, волокна, тканини і фасонні вироби методом лиття під тиском. Поліпропілен можна застосовувати як комбінований паперово-плівковий діелектрик у силових конденсаторах, як плівковий діелектрик в обмотувальних проводах тощо.
Полівінілхлорид-лінійний термопластичний полімер, отриманий у результаті полімеризації газоподібного мономера - вінілхлориду H2C=H-С1.Полівінілхлоридний пластикат застосовують для виготовлення плівок, ізоляційних стрічок, трубок, монтажних і телефонних проводів тощо. При впливі електричної дуги полівінілхлорид виділяє велику кількість газоподібних продуктів, що сприяє гасінню дуги. Ця властивість використовується в так званих стріляючих розрядниках.
Поліметилметакрилат (органічне скло, плексиглас) - це прозорий безбарвний матеріал, одержуваний внаслідок полімеризації ефірів метакрилової кислоти. Це полярний термопластичний діелектрик з малою гігроскопічністю і значною хімічною стійкістю. Застосовують органічне скло для виготовлення корпусів приладів, шкал, лінз тощо. 
Політрифторхлоретилен є полімером трифторхлоретилена F2С = CFCl, відомого за назвою фторопласт-3. Заміна в елементарній ланці одного атома фтору атомом хлору викликає з’яву дипольного моменту, через що фторопласт-3 стає полярним і має значні діелектричні втрати порівняно з фторопластом-4. Технологія одержання фторопласта-3 простіше, він дешевше, ніж фторопласт-4, застосовується при виробництві низькочастотних кабелів.
Поліетилентерефталат (лавсан)- прозорий високополімерний діелектрик кристалічної чи аморфної побудови. Лавсан кристалічної побудови одержують внаслідок реакції поліконденсації терефталевої кислоти і етилен-гликоля. Лавсан має значну механічну міцність і високу температуру розм'якшення (близько 260 °С). Його застосовують для виготовлення синтетичних волокон, пряжі, тканин, тонких електроізоляційних плівок.
Полікарбонати - поліефіри вугільної кислоти, що мають хороші механічні та електричні властивості і досить високу температуру розм'якшення (наприклад, закристалізований полікарбонат розм'якшується при 140 °С). Крім того, вони мають добру хімічну стійкість і невисоку гігроскопічність. Полікарбонати застосовують для виготовлення шаруватих пластиків, компаундів, а плівки з полікарбонату використовують у конденсаторному виробництві та як ізоляцію в електричних машинах і апаратах.
Гліфталеві смоли є термореактивні і мають яскраво виражені дипольно-релаксаційні втрати. Відмітними якостями цих смол є їхня висока здатність до склеювання при непоганих електричних характеристиках, стійкість до поверхневих розрядів і висока нагрівостійкість (до 130 °С). Гліфталеві смоли в електротехніці використовують як основу для просочувальних та клейких лаків, плівки яких є стійкими до нагрітої мінеральної олії. Гліфталеві клеючі лаки широко застосовують для склеювання слюди у виробництві твердої і гнучкої слюдяної ізоляції (міканітів, мікалентів).
Епоксидні компаунди являють собою продукти модифікації епоксидних смол. Вони відрізняються доброю адгезією до металів, кераміки, пластмас і до волокнистої ізоляції. Вони мають підвищену механічну міцність і малу об'ємну усадку (0,5¼2,5 %), що є важливе у виробництві напівпровідникових приладів і інтегральних схем. Епоксидні компаунди застосовують також як заливальні сполуки для створення литої ізоляції в різних типах трансформаторів, котрі працюють у складних умовах, блоків опорів тощо. Застосування такої ізоляції надає можливість вилучити громіздкі порцелянові й металеві деталі, які застосовувалися раніше для герметизації цих пристроїв.
Склотекстоліт являє собою шаруватий пресований матеріал, котрий складається з двох чи більш шарів склотканини, просоченої різними термореактивними сполуками. Зі склотекстоліту виготовляють плати друкованих схем, антенні обтікачі й інші радіодеталі.
Гетинакс являє собою листовий шаруватий пресований матеріал, котрий складається з двох чи більш шарів паперу, просоченого термореактивною смолою. Гетинакс легко піддається механічній обробці, а тонколистові сорти гетинаксу добре штампуються, особливо в підігрітому стані. Слід відзначити слабку дугостійкість гетинаксу. Так, після іскрового розряду на його поверхні залишається шар вуглецю з великою провідністю. З гетинаксу виготовляють деталі радіотехнічного й електротехнічного призначення для низьких частот. Листовий текстоліт застосовують як конструкційно-ізоляційний матеріал для виробів, що підлягають ударним навантаженням чи працюють на стирання (наприклад, деталі перемикачів).
Полістирольну плівку (ПС) одержують методом видавлювання розм'якшеного (при 140¼160 °С) полістиролу з одночасним розтяганням у подовжньому і поперечному напрямках. Промисловість випускає полістирольні плівки двох марок: ППСА - для конденсаторів і ППСБ - для кабелів і загальнопромислового застосування. Недоліком цієї плівки є порівняно невисока температура розм'якшення і низька механічна міцність принадривані.
Політетрафторетиленова плівка (ПТФЕ) є найбільше нагрівостійкою з неполярних синтетичних плівок. Вона має товщину 20¼150 мкм і використовується як ізоляція в проводах, кабелях, мікромашинах. Широке застосування ПТФЕ обмежує її висока вартість.
Поліетиленова плівка (ПЕ) є найбільш дешевою, вона піддається впливу нафтової олії і за досить високої температури розчиняється в ній. Ця обставина обмежує застосування плівки в конденсаторах, кабелях і монтажних проводах.
Поліпропіленова плівка (ПП) за властивостями багато в чому схожа з поліетиленовою, завдяки подібності вихідних полімерів. Поліпропіленову плівку використовують у високовольтних конденсаторах в якості комбінованої паперово-плівкової ізоляції.
Полярні плівки.З полярних синтетичних електроізоляційних плівок найбільш відомі поліетилентерефталатна плівка, плівки з ефірів целюлози, полікарбонатна, поліамідна, полівінілхлоридна. Їх використовують у конденсаторному і кабельному виробництві, а також для ізоляції обмоток низьковольтних електричних приладів.
Волокнисті матеріали складаються з окремих тонких, зазвичай гнучких волокон, котрі відрізняються великою величиною відношення довжини до товщини. Їх можна поділити на природні й синтетичні.
До природних волокон відносять матеріали рослинного походження (бавовну, папір), тваринного походження (шовк, вовна) і мінерального походження (азбест).
Групу синтетичних волокон становлять полістирольні, поліетилентерефталатні, поліамідні, поліефірні, поліетиленові й інші волокна, котрі виготовляються шляхом витягування відповідних полімерів з розчинів і розплавів. До цієї групи слід також віднести ацетатний і мідно-аміачний шовки, скляні волокна.
Конденсаторний папір є найбільш тонким і високоякісним видом електроізоляційних паперів; його випускають таких марок: КОН - звичайний конденсаторний папір; СКОН - спеціальний поліпшеної якості; МКОН - конденсаторний папір з малими діелектричними втратами. Для підвищення діелектричної проникності та електричної міцності папір просочують різними типами просочувальних мас. Пробивна напруга для певних паперів після просочення становить 240¼680 В, tg d = 0,009¼0,018 при температурі 60 °С, а при температурі 100 °С tg d = 0,01¼0,035.
2. Заповнити онлайн форму опитування  Види органічних діелектриків
або пройдіть по qr-коду 


16.02.2023
група №11, група №12

Тема уроку: Залізовуглецеві сталі, маркування

матеріал до уроку: підручник стор.92-101, детальніше натисни тут

додатково: 
виробництво сталі та чавуну https://www.youtube.com/watch?v=dfhYbKuuGnw

домашнє завдання: конспект + розкриття маркування залізовуглецевих сталей 


15.02.2023
група №21, група №22

Тема уроку: Провідникові матеріали та вироби з них 

матеріал до уроку: http://obrobka.pp.ua/3379-provdnikov-materali-ta-virobi.html

домашнє завдання: 
конспект + навести приклади провідникових виробів


09.02.2023
група №11, група №12

Тема уроку: Практична робота "Читання марок сталей"

матеріал до уроку натисни тут

матеріал уроку буде очно пояснений 10.02.2023р в ліцеї 

домашнє завдання: виконати практичну роботу 


08.02.2023  
група №21, група №22

Тема урокуМонтажні дроти та кабелі

1. Опрацювати, вивчити, вибірково законспектувати в робочому зошиті

Електричні вироби, які служать для передачі електроенергії й електричних сигналів інформації або для виготовлення обмоток електричних пристроїв, утворюють велику групу кабельних виробів. Залежно від конструктивних особливостей кабельні вироби розділяють на електричні проводи, шнури й кабелі.
Дріт електричний - це неізольований або ізольований провідник електричного струму, що складається з одного (одножильний дріт) або декількох (багатожильний провід) проволок (найчастіше мідних, алюмінієвих або, значно рідше, сталевих). Дроти використовують при споруді ліній електропередач (ЛЕП), виготовленні обмоток електричних машин, монтажі радіоапаратури, в пристроях зв'язку і так далі
Кабелем називають пристрій, що призначений для каналізації електричної енергії і складається з одного або декількох ізольованих один від одного провідників, ув'язнених в герметичну захисну оболонку з гуми, пластмаси, алюмінію або свинцю. Кабель, що має поверх захисної оболонки покриття (броню) із сталевих стрічок, плоского або круглого дроту (для захисту від механічних пошкоджень), називається броньованим. Якщо захисні або броньові оболонки кабелю не просочені джутовою просоченою пряжею, то такий кабель називають голим.
Шнур - являє собою провід з ізольованими жилами підвищеної гнучкості, який служить для з'єднання з рухливими пристроями. По призначенню й конструкції шнур близький до ізольованого проводу.
Важливою частиною електроустановок є електрична проводка (ЕП). Вона складається з проводів і кабелів з кріпленнями, що відносяться до них, підтримуючими і захисними конструкціями.
Для монтажу ЕП застосовують силові і настановні дроти. Використовують для з'єднання електроустановок (ЕУ) і їх частин при прокладці усередині приміщення, на відкритому повітрі, в трубах і так далі Ізоляція проводів розрахована на напругу 380, 660 і 3000 В змінного струму. І може бути гумовою або пластмасовою.
Дроти розділяються на:
ізольовані і неізольовані;
захищені і не захищені.

Дроти, що мають поверх ізоляції зовнішню захисну оболонку у вигляді х/б або металевого обплетення називаються захищеними. Для прокладки повітряних ліній застосовують:
алюмінієві;
сталеалюминевые;
сталеві не ізольовані дроти.

Струмоведуча частина дроту - жила, може бути одне або багатодротяною.
Жили проводів мають стандартний перетин в мм:
0,5; 0,75; 1; 1,0; 1,5; 2,5; 4,6; 10; 16; 25; 35; 70;
95; 120; 150; 185; 240; 300; 400; 500; 325; 800.

Різновид дроту -- шнур. Це дріт з особливо гнучкими ізольованими мідними жилами. Перетином на більше 1,5 мм2 кожна. Їх використовують для приєднання до мережі напругою до 220 В побутових електроприладів і виробів (чайники, праски, телевізори і так далі).
Дроти і кабелі розрізняють так само по:
кількості жив (від 1 до 4, контрольних кабелів від 4 до 61); 4
по перетину (від 0,5 до 800 мм2);
по номінальній напрузі, на яку розраховані жили.

Конструктивна відмінність кабелів від проводів полягає в тому, що жили кабелів мають герметизовану, свинцеву, алюмінієву або пластмасові оболонки.
Кабелі, що мають поверх герметичної захисну (броньову) оболонку називаються броньованими. Броня виготовляється із сталевих стрічок, оцинкованого сталевого круглого або плоского дроту. Кабелі без броньованої оболонки відносяться до категорії голих. Ізоляція кабелів виконується з паперових стрічок, просочених маслоканифольным складом гумою або пластмасою
Більше по темі за посиланням  https://electric-dreamhouse.lviv.ua/kabeli-i-provodu/

2. Домашнє завдання:  зробити та надіслати конспект і пройти тестування за посиланням 


02.02.2023
група №11, група №12

Тема уроку: Залізовуглецеві сталі, маркування

матеріал до уроку: підручник стор.92-101, детальніше натисни тут

додатково: 
виробництво сталі та чавуну https://www.youtube.com/watch?v=dfhYbKuuGnw

матеріал уроку буде очно пояснений 03.02.2023р в ліцеї 

домашнє завдання: конспект + розкриття маркування залізовуглецевих сталей (марки дає викладач на очному уроці 03.02.2023р)


01.02.2023 
група №21, 22

Тема уроку: Тема уроку: Додаткові операції

1. Ознайомитись, вивчити та частково законспектувати.

Мета додаткових операції полягає в доданні металу, з якого зроблено виріб, нових властивостей: підвищеної твердості або в'язкості, стійкості від руйнування - корозії. 

Корозія металевих матеріалів – це руйнування їх під дією навколишнього середовища. 

За характером корозійних руйнувань виділяють суцільну корозію, поширену на всій поверхні виробу, і місцеву, що охоплює лише окремі її ділянки. 
Суцільна корозія буває рівномірною, нерівномірною і вибірковою – залежно від того, чи з однаковою швидкістю вона розвивається по всій поверхні, чи руйнується переважно якась одна структурна складова металу. Місцева корозія може поширюватись на межах зерен металу і через них, вздовж зварних швів і має вигляд крапок, плям,тріщин, раковин, спучень поверхні.

За типом корозійного процесу розрізняють хімічну та електрохімічну корозії

Хімічна корозія в чистому вигляді спостерігається досить рідко. Прикладом її може бути поява окалини під час гарячої обробки металів. Металеві вироби захищають від хімічної корозії нанесенням захисних покриттів або ж виготовляючи корозієстійкі сплави та замінюючи некорозієстійкі матеріали корозієстійкими. 
Електрохімічна корозія – це руйнування в електроліті одного з металів, що утворюють між собою гальванічну пару. Електролітами є розплави і розчини солей, кислот і лугів. Гальванічні пари утворюються в електролітах не лише між різнорідними металами, але й між окремими структурними складовими, наприклад кристалами одного й того ж сплаву, що відрізняються один від одного хімічним складом.

У сучасній техніці застосовується чимало способів захисту виробів від корозії. Крім розглянутих, можна назвати ще нанесення лакофарбових покриттів, застосування корозієстійких пластмас, покриття металевих виробів склоемалями (поливою), футерування технологічногообладнання хімічностійкими матеріалами(цеглою,плитками), введення в агресивне середовище інгібіторів (уповільнювачів) корозії, використання консерваційних мастил для тимчасового зберігання і транспортування виробів. Широке застосування цих способів захисту металів від корозії дозволяє значно зменшити їх втрати в народному господарстві.
Більше інформації по темі за посиланням 


2. Після опрацювання та конспектування теми пройдіть тестування за посиланням за скріншот відповіді відправте викладачу на ел.пошту 

https://www.testorium.net/test/invite/15b0b51049112d05bda660c93e740454



26.01.2023
група №11, група №12

Тема уроку: Маркування чавунів

матеріал до уроку:  натисни тут

додатково             матеріал уроку буде очно пояснений 27.01.2023р в ліцеї 

домашнє завдання
: розкрити марки чавунів згідно завдання, яке видає викладач



25.01.2023 
група №21, 22

Тема уроку: Неорганічні діелектрики

1. Опрацювати, вивчити,  законспектувати (без таблиці)

Тверді неорганічні діелектрики відрізняються вогнестійкістю, твердістю. До них належать: слюда, кварц, скло, склоемаль, кераміка.

Розглянемо деякі з них.

Слюда. Має найбільшу електричну міцність. Застосовуються два різновиди слюди - мусковіт та флігопіт.

Мусковіт- безколірний та прозорий діелектрик із високими електроізоляційними якостями. Застосовується в конденсаторах для ізоляції електродів всередині електронних ламп у вигляді пластин з отворами крізь які проходять електроди, а також для ізоляції пластин якоря електромоторів.

Флігопіт- малопрозорий, відносно м'який, світло-коричневого, янтарного, золотистого або зеленого кольору. Застосовується для ізоляції в електронагрівальних приладах.

До слюдяних діелектриків відноситься і мікалекс,який отримується післяспресовування порошку слюди з борною кислотою та суриком. З мікалексу виготовляють ізолятори потужної високочастотної апаратури.

Електричні та фізичні параметри слюди наведено в таблиці
ПараметрМусковітФлігопіт
Питома вага2,3. ..32,78...2,85
Максимальна температура, °С500...600900...1000
Діелектрична проникність6...75...6
Діелектричні втрати при
f= 1 мГц(0,1...0,3)-10(1...5)-10
Питомий опір, Ом.м(0,1-1)10(0,1...1)-10

Електрокераміка.Це тверда речовина, яка отримується при термічній обробці суміші різних мінералів, основною складовою яких є природні глинисті речовини (глини, каоліни), а також кварц, польовий шпат, тальк та ін. Електрокераміка є найбільш якісним діелектриком. Вона стійка до впливу вологи та хімічних речовин, має найбільшу теплостійкість. Всі електрокерамічні матеріали розподіляються на ізоляторні, конденсаторні та сегнетокерамічні.

До ізоляторноїкераміки відносяться радіофарфор, ультрафарфор.

Радіофарфорта ультрафарфорзастосовуються для каркасів котушок індуктивності короткохвильового та надкороткохвильового діапазону, ізоляторів, лампових панелей, плат перемикачів, основи недротових резисторів, корпусів інтегральних мікросхем.

Стеатит- радіокераміка, яка застосовується як конструктивний діелектрик. З нього виготовляються, наприклад, осі змінних конденсаторів та ін.

Конденсаторні керамічні матеріали отримуються після термічної обробки двоокису титану (TiO2), окисей MgО, СиО, ZпО, В2О. Такі матеріали мають великі значення діелектричної проникності { = 16...250) та невеликий і негативний ЇЇ температурний коефіцієнт. До цих матеріалів відносяться тіконд та термоконд.

З цих матеріалів виготовляють термостабільні та керамічні конденсатори.

Сегнетокерамікамає велику діелектричну проникність (1000...4500), яка в області температур нижче точки Кюрі значно залежить від напруженності електричного поля.

2. Виконайте вправу 



19.01.2023
група №11, група №12

Тема уроку: Чавун: властивості, застосування

матеріал до уроку:  підручник стор 102-104

додатково: натисни тут

домашнє завдання: 
письмово надати відповіді на питання 

1. Що таке чавун? 
2. Чим чавун відрізняється від сталі? 
3. Які ознаки покладено в основу класифікації чавуну? 
4. Чим відрізняються сірі чавуни від білих? 
5. Якої форми можуть бути графітні включення в чавуні? 
6. Як залежать властивості чавуну від форми графітових включень? 
7. Як називають чавун, у якому графіт має кулясту форму? 
8. Що означають останні дві цифри при маркуванні сірого чавуну? 
9. Як позначають ковкі чавуни?


18.01.2023 
група №21, 22

Тема уроку: Застосування діелектриків

матеріал до уроку:  http://um.co.ua/4/4-11/4-119593.html

домашнє завдання:
описати застосування діелектриків на залізниці (від 1 до 10 з відповідною оцінкою)



17.01.2023
група №11

Тема уроку: Основні властивості металів

матеріал до уроку:  підручник стор 7-11

презентація по темі  натисни тут

домашнє завдання: 
письмово надати відповіді на питання 

1. Які матеріали називають конструкційними? 
2. На які види поділяють властивості матеріалів? 
3. Якою є визначальна характеристика конструкційних матеріалів? 
4. Назвіть основні види неметалевих матеріалів. 
5. Перелічіть основні механічні властивості конструкційних матеріалів. 
6. Назвіть основні технологічні властивості конструкційних матеріалів. 
7. Чим відрізняються фізичні властивості від механічних? 
8. Назвіть основні види технологічних властивостей. 
9. Як називають відношення маси матеріалу до його об’єму?



Комментариев нет:

Отправить комментарий