ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Стойкость к действию тепла и света из "Химия диэлектриков" Стойкость к длительным тепловым воздействиям. Для оценки стойкости изоляции в условиях длительной эксплуатации пользуются понятием нагревостойкость. Нагревостойкость характеризуется рабочей температурой, которую изоляция выдерживает (в допустимых пределах) в течение срока, сравнимого со сроком нормальной эксплуатации изделия. В зависимости от допустимых при эксплуатации температур диэлектрики различают по классам нагревостойкости класс У — допустимая рабочая температура до 90 °С, класс А — до 105 °С, класс Е — до 120 °С, класс В — до 130 °С, класс F — до 155 °С, класс Н — до 180 °С и класс С — свыше 180 °С. Принята также классификация класс 90, класс 105, класс 130 и т. д. [c.73] Нагревостойкость обусловлена стойкостью макромолекулы к термическим и термоокислительным процессам, протекающим в течение длительного времени. Стойкость к таким воздействиям называют химической стабильностью. [c.73] Химические изменения полимеров при длительном воздействии повышенных температур вызываются прежде всего разрывом химических связей. После первичного акта — разрыва связи развиваются вторичные химические процессы. Чтобы преодолеть прочность связей, характеризуемых значением энергии связи, необходимо затратить тепловую энергию. [c.73] Высокой нагревостойкостью характеризуются кремнийорганические полимеры, политетрафторэтилен, полиимиды и др. [c.73] Более высокая нагревостойкость кремнийорганических полимеров по сравнению с карбоцепными (80—90 °С) обусловлена тем, что энергия связей 51—О (374 кДж/моль) в основной цепи (силоксано-вая) больше энергии связи С—С (335 кДж/моль). [c.74] К этой группе полимеров относятся полиимиды (нагревостойкость 220 °С), нашедшие важное практическое применение в электроизоляционной технике. Высокая нагревостойкость этих полимеров объясняется значительной термической стойкостью ароматических и гетероциклических циклов, что связано с особенностью их строения. [c.74] Нагревостойкость большинства карбоцепных полимеров находится в пределах 80—90 °С. [c.75] При нагревании некоторых полимеров происходит разрыв связей не в основной цепи, а между основной цепью и боковыми группами. Например, при нагревании поливинилхлорида происходит отщепление НС1, а при нагревании поливинилацетата — уксусной кислоты. При этом наблюдается снижение нагревостойкости полимера. [c.75] Полимерные углеводороды, содержащие двойные связи, менее термостойки по сравнению с предельными полимерными углеводородами, так как они легче подвергаются окислению (по месту двойной связи). Поэтому большую нагревостойкость имеют каучуки с низкой непредельностью (например, бутилкаучук). [c.75] Для предотвращения или замедления термоокислительного разложения в некоторые полимеры, в частности предельные и непредельные полимерные углеводороды, вводят антиоксиданты. В качестве антиоксидантов применяют ароматические амины или фенолы. Действие их основано на способности прерывать цепную реакцию окисления. [c.75] Нагревостойкость композиционных изоляционных материалов зависит не только от свойств основного полимера, но и от свойств вводимых в него добавок. Так, способность поливинилхлорида противостоять действию высокой температуры зависит от стойкости пластификатора (он не должен разлагаться и улетучиваться) и от эффективности стабилизирующих добавок. [c.75] Для определения температурных индексов эмалированных проводов существуют стандартные методики, регламентирующие условия испытания и обработку результатов. Температуры длительной эксплуатации эмалированных проводов близки к температурным 76. [c.76] Температура кратковременной эксплуатации изоляционного материала может превышать температуру длительной эксплуатации (соответствующую классу нагревостойкости). Продолжительность кратковременной эксплуатации может быть определена по кривым зависимости времени теплового воздействия (так называемого ресурса) от температуры, при которой материал сохраняет определенные характеристики. [c.77] Термическое и термоокислительное разложение полимеров сопровождается деструкцией цепи, образованием разветвленных и пространственных структур. [c.77] Стойкость к кратковременным тепловым воздействиям. Электроизоляционный материал может потерять работоспособность не только при длительном тепловом воздействии вследствие происходящих в нем различных химических изменений, но и при кратковременном действии высокой температуры, вызывающей существенные изменения его физического состояния (размягчения, изгиб, продавливание и др.). При резких перегревах материал подвергается воздействию высокой температуры в течение короткого времени. Поэтому наряду с определением стойкости материалов к длительным и ограниченным (по времени) тепловым воздействиям выясняют, насколько он способен противостоять кратковременному воздействию высоких температур. Стойкость к обоим видам теплового воздействия часто не совпадает. [c.78] Стойкость материалов к кратковременным температурным воздействиям может быть установлена по изменению некоторых свойств, определяемому с помощью простых методов. Например, при действии температуры некоторые материалы расплавляются, сильно размягчаются и деформируются. Температура плавления определяется в капилляре, температура размягчения — методом кольца и шара , по глубине проникновения иглы и др. [c.78] С повышением температуры материал изоляции, не переходя в состояние текучести, может стать более пластичным и даже изменить свою форму. Температуру деформации многих пластических масс определяют с помощью методов, в которых стандартизированы нагрузка, время нагревания, размер и форма образца (методы Мартенса и Вика). При действии сдавливающей нагрузки из-за повышения пластичности может произойти короткое замыкание. Существуют специальные методы определения изменения пластичности с повышением температуры, основанные на измерении степени деформации образцов при сжатии. Пластичность изоляции эмалированных проводов при высокой температуре термопластичность) определяют по температуре замыкания перекрещивающихся проводов, находящихся под определенной нагрузкой в течение установленного, времени. [c.78] Испытания по всем указанным методам проводят в течение времени, при котором практически не протекают химические реакции. [c.79] Стойкость материалов к повышенной температуре, действующей в течение короткого времени и не вызывающей химических изменений, иногда называют температурострйкостью. Этим термином широко пользуются при описании свойств резин при повышенной температуре. [c.79] Высокую стойкость к действию повышенной температуры проявляют полимеры пространственного строения, причем, чем больше плотность трехмерной сетки, тем в большей степени материал способен сохранять форму под действием нагрузок при высоких температурах. Еще более стойки композиционные материалы с термореактивными связующими, имеющими каркас из волокнистых материалов (гетинакс, текстолит). [c.79] Вернуться к основной статье