Печать
Просмотров: 9424

 Слюды - это группа материалов со слоистой структурой. Из-за этого свойства слюды анизотропны, т.е. различны в направлении вдоль и поперек слоев. Слюда обладает  высокой электрической прочностью, нагревостойкостью, механической прочностью и гибкостью. Наибольшее применение нашла для изготовления изоляции высоковольтных генераторов и тяговых двигателей, а также конденсаторов.

 Слюда относится к полным алюмосиликатам.  Для изготовления электрической изоляции в настоящее время применяют два вида слюд: мусковит и флогопит. Химический состав природной слюды может быть приближенно выражен следующими формулами: K23AL203·6Si02·2О - мусковит; K20·6MgO·AL203·6Si02·2О - флогопит. В состав слюды могут входить другие химические элементы, оказывающие влияние на ее свойства. Кроме природных слюд применяются также и синтетические.

Слюдяная изоляция из мусковита и флогопита имеет высокую химическую стойкость, причем мусковит более стоек, чем флогопит. Сильные кислоты и щелочи оказывают влияние на них только при значительной концентрации, нагревании и длительном контакте.

Мусковит превосходит флогопит по электроизоляционным свойствам, он более механически прочен, тверд, гибок и упруг.

Синтетическую слюду (фторфлогопит) получают в процессе расплавления шихты специально подобранного состава в высокотемпературной печи с последующим медленным охлаждением расплава, в результате чего кристаллизуется синтетическая слюда. По сравнению с флогопитом синтетическая слюда обладает более высокой нагревостойкостью, а также химической и радиационной стойкостью. Свойства различных видов слюды приведены в табл. 1.

 

Таблица 1.

Свойства мусковита, флогопита и фторфлогопита.

 

Параметр

Мусковит

Флогопит

Фторфлогопит

Нагревостойкость, °С

500...600

800...900

1100

Удельное электрическое
сопротивление, Ом
×м

1012...1014

1011...1012

1014...1015

Тангенс угла диэлектрических
потерь при частоте 1 МГц

0,0003

0,0015

0,0002

Плотность, кг/м3

(2,6...2,8)×103

(2,7...2,8)×103

(2,6...2,8)×103

 

Слюдяные материалы изготавливают из щепаной слюды, т.е. расколотой на пластинки и измельченной.

Миканиты представляют собой листовые или рулонные материалы, получаемые склеиванием между собой пластинок щепаной слюды. Связующими являются различные смолы или лаки.

Разновидностью формовочного миканита является микафолий - один или несколько слоев щепаной слюды, склеенных лаком между собой с бумажной или стекловолокнистой подложкой, покрывающей слюду с одной стороны.

Микалента является разновидностью гибкого миканита, представляет собой один слой щепаной слюды крупных размеров, нанесенный на подложку из стеклоткани, стеклосетки или микалентной бумаги с двух сторон.

Термоупорный (нагревостойкий) миканит не содержит органического связующего вещества, поэтому его рабочая температура достигает несколько сотен градусов. Изготовляется он на основе флогопита, связующим веществом которого служит фосфорнокислый аммоний (аммофос).

Слюдобумажные ленты более технологичны, чем слюдяные и имеют значительно меньший разброс по толщине и электрической прочности. Это объясняется тем, что в слюдобумажной ленте диэлектрический барьер состоит из десятков элементарных чешуек слюды. При повреждении отдельных чешуек другие перекрывают ослабленное место, поэтому это менее заметно влияет на свойства изоляции, в отличие от микаленты.

Свойства изоляции на основе слюдобумажных материалов обычно выше свойств изоляции на основе натуральной слюды. Такая изоляция обладает более высокими механическими свойствами, электрической прочностью (как кратковременной, так и длительной) и монолитностью.

Изоляционные слюдосодержащие ленты состоят из диэлектрического барьера (слюда или слюдяная бумага), подложек (одной или двух) и связующего, полностью пропитывающего ленту или только склеивающего диэлектрический барьер и подложки. В слюдобумажных лентах диэлектрический барьер составляет 40-85% мас. В качестве первой подложки используют стеклоткань, вторая подложка – полимерная пленка или материал на основе синтетических волокон. Введение в состав материала второй подложки приводит к увеличению кратковременной и длительной электрической прочности изоляции на его основе.

Основные этапы технологии изготовления слюдяных бумаг.

Производство слюдяной бумаги любого типа состоит из двух этапов:

- получение из кристаллов слюды слюдяной пульпы;

- получение из пульпы слюдяной бумаги на бумагоделательной машине.

Существуют два метода получения слюдяной пульпы. Термогидромеханический процесс заключается в предварительной высокотемпературной обработке кристаллов слюды и их последующим химическим или механическим расщеплением на мелкие частички. По этой технологии изготавливают слюдинитовую бумагу.

В технологии изготовления слюдопластовой бумаги нет процедуры предварительной высокотемпературной обработки кристаллов слюды перед их измельчением.

Слюдопластовая бумага обладает улучшенной пропитываемостью и более высокой пористостью, механической прочностью и короностойкостью по сравнению со слюдинитовой.

Сравнительные характеристики слюдобумаг (типы 2075, 2120 – слюдинитовые, типы 3075, 3120, 3160 и 3180 – слюдопластовые).

Показатель

Тип

2075/3075

2120/3120

3160

3180

Номинальная поверхностная плотность, г/м2

75/75

120/120

160

180

Разрывная прочность, Н/см

5/3

9,5/3,3

4,5

5,2

Пропитываемость, с

35/12

80/18

29

35

Пористость по Герлею,

с/100 мл

1200/200

2500/280

400

500

Удельная электроводность водной вытяжки, мкСм/м

2250/900

2430/880

920

950

Слюдосодержащие ленты применяются для изготовления систем изоляции генераторов и двигателей современными способами – вакуум-нагнетательной пропиткой и на основе пропитанных лент. Читайте также нашу статью "Слюдяные ленты".