Стекло и керамика в электроизоляции

керамика - первый искусственный (синтетический) материал, полученный человеком. Наиболее древний образец керамического черепка, обнаруженный в русле реки Нил изготовлен не менее 12 000 лет до н. э.Пластифицированная водой глина, приобретя пластичность, прежде всего, стала основой для развития начал первой технологии производства главного материала древности - керамики, а также породила термины: «пластмассы», «технология», «химия» и т. д. и т. п. Процесс производства керамических изделий состоит из следующих основных этапов : приготовление керамической массы, формирование изделий, сушка, обжиг.В некоторых случаях обожженные изделия могут подвергаться дополнительной механической обработке и металлизации.Керамические материалы обладают нагревостойкостью, влагостойкостью, механической прочностью, высокими диэлектрическими свойствами, стабильностью и надежностью параметров при эксплуатации, возможностью получения заранее заданных электрофизических параметров материала.

Керамические материалы разнообразны по свойствам и области применения: конденсаторная керамика (высокочастотная и низкочастотная), установочная керамика (высокочастотная и низкочастотная).

В последние годы керамику часто называют третьим по значимости материалом после металлов и пластмасс (а некоторые ученые прямо утверждают, что керамика является материалом будущего).Исторически под керамикой понимали материал и изделия из него, получаемые спеканием глин и их смесей с минеральными добавками. Само слово «керамика» пришло к нам из греческого языка («керамос» - обожженная глина, «керамике» - гончарное искусство). Само представление «керамика» в последнее время трансформировалось.Сегодня это более широкое понятие и к керамике относят любые поликристаллические материалы, получаемые спеканием порошкообразных веществ природного или искусственного происхождения.Процесс производства керамических изделий состоит из следующих основных этапов: приготовление керамической массы, формование изделий, сушка, обжиг.Первая ступень заключается в сортировке и очистке исходных материалов от крупных посторонних включений, помола и смешивания их по заданной рецептуре. Помол осуществляется в шаровых мельницах с добавлением воды. Вначале размалывают непластичные компоненты, а затем загружают пластичные материалы. Смесь материалов, полученных в шаровых мельницах, называется шликером.Формование деталей проводят прессованием, штамповкой, горячим литьем и обработкой резанием. Полученные формы сушат на воздухе при комнатной температуре, а также в термошкафах при 60 - 70 °С. Перед обжигом заготовки дополнительно нагревают до 70 - 80 °С и погружают в ванну с расплавленным парафином (80 - 100 °С) на 1 - 6 ч. По окончании процесса пропитки формы на некоторое время оставляют на противене в наклонном состоянии для стекания излишков парафина.

Каждый тип керамики подразделяют на 10 классов.( по материалам https://lektsii.org/8-31282.html)

Конденсаторная керамика должна иметь высокую диэлектрическую проницаемость, малый тангенс угла диэлектрических потерь, электрическую и механическую прочность, высокую термостабильность и малый температурный коэффициент диэлектрической проницаемости, отрицательное значение температурного коэффициента диэлектрической проницаемости.

Свойства керамических изделий можно изменять, меняя состав исходного сырья, технологические режимы изготовления и вводя различные добавки.Основными компонентами исходного сырья для изготовления конденсаторной керамики являются кристаллообразующие оксиды титана, олова, циркония, стронция, кальция, магния, алюминия и др.

Исходное сырье конденсаторной керамики малопластично, поскольку глина в нем отсутствует или содержится в незначительном количестве. Поэтому при изготовлении изделий из него для обеспечения необходимой пластичности часто вводят органическую связку, которая выгорает при обжиге.

Высокочастотная конденсаторная керамика отличается высоким содержанием кристаллической фазы и небольшим содержанием бесщелочной аморфной фазы, подразделяется на 1, 11, 111 классы.

1 класса - на основе титаната стронция SrTiO3 или титаната кальция CaTiO3.11 класса – на основе цирконата кальция CaZrO3 и титаната кальция CaTiO3 или нитратов алюминия и кальция.

111 класса – на основе станата кальция CaSnO3, титаната кальция, цирконата кальция, а также нитратов алюминия и кальция.Керамика отличается высокой термостабильностью и применяется для контурных конденсаторов высокой стабильности.

Низкочастотная конденсаторная керамика характеризуется высоким значением диэлектрической проницаемости и относительно большим тангенсом угла диэлектрических потерь.

Низкочастотную керамику делят на IV, V классы.IV класс – на основе титанатов стронция SrTiO3 и висмута Bi4Ti3O.

V класс – на основе титаната и цирконата бария, титаната висмута, ниобитов свинца, стронция и кальция.Установочная керамика применяется для изготовления изделий, которые подвергаются механической нагрузке (опорные и подвесные изоляторы), или деталей для композитных конструкций.Высокочастотная установочная керамика используется для изготовления различных установочных деталей радиоэлектронной аппаратуры, которые подвергаются механической нагрузке, работая в поле высокой частоты. Эта керамика характеризуется низким тангенсом угла диэлектрических потерь в области высоких частот, малой зависимостью тангенса угла диэлектрических потерь от температуры и частоты, высокой механической прочностью.

Высокочастотную керамику подразделяют на VI, VII, VIII классы.VI класс отличается высокой нагревостойкостью и состоит из трех групп : форстеритовой ( из форстерита 2 MgO . SiO2), которая применяется для металлокерамических спаев в радиолампах, изоляторов корпусов полупроводниковых приборов с повышенным коэффициентом линейного расширения ТКI ; шпинельно- форстеритовая керамика содержит кристаллы форстерита и шпинели MgO . Ai2O3; цельзиановая – из цельзиана BaO . AI2O . 2 SiO2. с глиноземом, аморфным кварцем, углекислым барием, каолином, глиной; виллемитовая керамика – на основе виллемита 2ZnO.SiO2.Из цельзиановой и виллемитовой керамики изготовливают каркасы для катушек со стабильной индуктивностью и конденсаторы малой мощности.VII класс - на основе природного магнезиального ( силикатного) сырья, преимущественно талька 3MgO.4SiO2 . H2O.Разновидностью этого класса является стеатитовая керамика.

В зависимости от состава исходных компонентов и технологии изготовления получают непластичную и пластичную стеатитовую керамику, которую используют для изготовления изолирующих колец, проходных изоляторов, опорных плит и подложек, элементов корпусов полупроводниковых приборов и интегральных схем.

VIII класс – это глиноземистая керамика из корунда AI2O3.

Глиноземистая керамика обладает наибольшей механической прочностью, высокой твердостью, высокой химической стойкостью, повышенным значением теплопроводности и высокой электроизоляцией.

Керамику этого класса называют в зависимости от содержания оксида алюминия : ультрафарфор – это высококачественная керамика с большим содержанием корунда, которая имеет повышенную механическую прочность и теплопроводность, меньший тангенс угла диэлектрических потерь до частот 1010 Гц, применяется для установочных деталей сложной формы, высоковольтных конденсаторов, плат и радиотехнических подложек;

 алюмооксидная (высокоглиноземистая) керамика – непластичный, очень твердый, обладающий высокой нагревостойкостью (до 1600°С) материал. Исходное сырье алюмооксида содержит 95...98% глинозема и 5...2% минерализаторов (мрамор, глина).

Изделия используются в качестве изоляции для электронных ламп, изготовления вакуум-плотных переходных изоляторов корпусов полупроводниковых приборов и радиотехнических антенных изоляторов, испытывающих большие механические нагрузки.

Поликор относится к высокоглиноземистой керамике, его плотность близка к теоретической плотности корунда. Поликор прозрачен, его используют в качестве подложек для гибриднопленочных интегральных микросхем.

Низкочастотная установочная керамика по сравнению с высокочастотной имеет худшие электрические характеристики и, как правило, более низкую механическую прочность, но отличается высокой пластичностью исходного сырья и более простой технологией изготовления изделий.Низкочастотная установочная керамика включает в себя IХ, Х классы.IХ класс – это стеатиты со значительным содержанием глинистых материалов и оксида бария ВаО, получается из специальных сортов глин и минералов: кварца и полевого шпата.Фарфор – основной материал для производства малоответственных установочных деталей (розеток, патронов электрических ламп и пр.).

Радиофарфор представляет собой фарфор, в стекловидную фазу которого вводят тяжелый оксид бария ВаО.

Радиофарфор применяют для изготовления каркасов катушек индуктивности, ламповых панелей, изоляции статорных пластин воздушных конденсаторов, антенных изоляторов.

Фарфоровые изоляторы.

ГОСТ 13873-81

Ceramic insulators. Requirements for surface quality

номенклатура фарфоровых изоляторов включает в себя более 300 видов. Это объясняется широким спектром применения изолятора фарфоровый в различных отраслях. На линиях 10 кВ наиболее ходовыми являются штыревые фарфоровые изоляторы ШФ10 и ШФ20. В линиях 0,4 кВ с проводами АС изолятор ТФ20 занимает доминирующее положение на рынке. В проектах перспективных линий 10 – 35 кВ большое внимание уделяется опорным фарфоровым изоляторам ОЛФ и штыревым ШФ35. В различных электрических аппаратах и распределительных устройствах широко распространены фарфоровые изоляторы марок И, ИО, ИОР, ИОов, ОФР, С4. Электрифицированные железные дороги активно закупают фарфоровые изоляторы для ЖД, хотя полимерная изоляция аналогичного вида более 7 лет присутствует на рынке. 

Изоляторы фарфоровые штыревые

Изоляторы серии ШФ-10 (ШФ-10Г, ШФ-10МО)

Изоляторы серии ШФ-20 (ШФ-20МО, ШФ-20Г1, ШФ-20УО, ШФ-20-В)

Изоляторы ТФ20, ТФ16, ТФ12Изолятор ШФ35В

 Линейные опорные фарфоровые изоляторы ОЛФ

Опорные линейные изоляторы ОЛФ-10-А2, ОЛФ-10-Б2

Изоляторы ОЛФ предназначены для крепления проводов, в том числе защищенных изоляцией типа СИП-3 (САХ) на промежуточных, примежуточно-угловых и иных опорах напряжением 6-10 кВ. Крепление к металлоконструкциям опор (траверсам) осуществляется при помощи болтового соединения М20.

Применение данного изолятора по сравнению со штырьевыми изоляторами позволяет:

- снизить стоимость траверс;

- снизить затраты на транспортировку траверс;

- снизить трудоемкость монтажа; 

- повысить надежность изоляционного узла, исключив из конструкции наиболее слабые элементы (штыри, колпачки и т.д.)

Изоляторы фарфоровые линейные подвесные

Изоляторы типа ПФИ

золяторы типа ПФС, ПФК

Изолятор опорный фарфоровый ИО и ИОР

Изоляторы типа И на 6-10 кВ

Изолятор типа И на 10 кВ

Изоляторы типа И на 10-20 кВ

Изоляторы типа ИО, ИОР 1 кВ

Изоляторы типа ИОов-1-750; ИО-3 кВ

Изоляторы типа ИО, ИОР 6 кВ

Изоляторы типа ИО, ИОР 10 кВ

Изоляторы типа ИО, ИОР 10-7,5 10 кВ

Изоляторы типа ИО, ИОР 10-20 10 кВ

Изоляторы типа ИО, ИОР 20; 24 кВ

Изоляторы типа ИО, ИОР 20-3,75 20 кВ

Изоляторы типа ИО 30 кВ

Изоляторы типа ИО, ИОР 35 кВ

Изолятор ОФР 10-750 неарм

Изоляторы типа СА 3;6 кВ

Изоляторы фарфоровые опорно-стержневые ИОС, С4, С8

Изолятор ИОС 10-500 УХЛ,Т1

Изолятор ИОС 10-2000

Изолятор ИОС 20-2000

Изолятор ИОС 35-500-01

Изолятор ИОС 35-1000

Изолятор ИОС 35-2000

Изолятор ИОС 110-400

Изолятор ИОС 110-600

Изолятор ИОС 110-1250

Изолятор ИОС 110-2000

Изолятор ИОС 110-2000-01

Изолятор 2820 (неармированный)

Изоляторы С4-195, С4-80

Изоляторы С6-125, С4-450, С6-450

Изоляторы С6-950, С9-950

Изолятор С8-1300

Изолятор С8-1800

Изоляторы фарфоровые опорно-штыревые

Изоляторы типа ОНШ 10; 15 кВ

Изоляторы типа ОНШ 20; 35 кВ

Изоляторы керамические для контактной  сети

Изоляторы типа ФСФ, КСФ, НСФ 3,3 кВ

Изоляторы типа ПСФ 3,3 кВ (05, 06)

Изоляторы типа ПСФ 3,3 кВ (01, 02, 03)

Изоляторы типа ФСФ, КСФ, НСФ 100-3,0 3,3 кВ

Изоляторы типа ПСФ 100-3,0 3,3 кВ

Изоляторы типа ПСФ 100-25 27,5 кВ

Изоляторы типа ФСФ, КСФ, НСФ 27,5 кВ

Изоляторы фарфоровые проходные ИП, ИПУ, ИПТ, ПР, ПРА

Изоляторы типа ИП 10-100 10 кВ

Изоляторы типа ИП 10/630, 10/1000, 10/1600, 10/3150 10 кВ

Изоляторы типа ИПУ-10 10 кВ

Изоляторы типа ИПУ-10

Изоляторы на напряжение свыше 1000 В

Прочие неармированные для различных установок

Изоляторы ИПТ 0,5; 1 кВ для трансформаторных вводов

Изоляторы ИПТ 3 кВ, ИПТВ 3 кВ для трансформаторных вводов

Изоляторы ИПТ 3-10 кВ для трансформаторных вводов

Изолятор ИПТ 6;10 кВ для трансформаторных вводов

Изоляторы ИПТ10 кВ для трансформаторных вводов

Изоляторы ИПТ 20 кВ для трансформаторных вводов

Изоляторы ИПТ 35 кВ для трансформаторных вводов

Изоляторы ИПТВ и ИПТШ на 0,5 и 1 кВ

Изоляторы ПР, ПРА

 

Электро-изоляция.рф

Время работы
   с 9-18 час 
111@электро-изоляция.рф
© Электро-Изоляция.рф 2014 г.