Диэлектриков нагрев

Токи высокой частоты. Воздействие токами высоких частот или сокращенно ТВЧ (0,15-300 МГц) связано с возбуждением внешним электромагнитным полем в веществах в зависимости от их свойств, токов проводимости (вихревые токи Фуко) и токов смещения в диэлектриках. Протекание этих токов вызывает индукционный и соответственно диэлектрический нагрев материалов [14]. Существенный вклад в теорию и практику индукционного и диэлектрического нагрева внесли советские ученые В.П. Вологдин, Г.И. Бабат, A.B. Нету-шил, A.B. Донской и др. [c.82]

Особо следует отметить, что, используя диэлектрический нагрев, удалось вспучивать материалы, не вспучиваемые обычно при традиционном внешнем нагреве. Приведенный пример лишь одна из иллюстраций возможного использования токов высокой частоты в материаловедении. В настоящее время возможности высокочастотной электротермии чрезвычайно велики. При помощи токов высокой частоты можно нагревать любые материалы до любой температуры за заданное время. Проводники нагреваются в индукторах (индукционный метод), а диэлектрики — в электрическом поле высокой частоты при помощи конденсаторов (диэлектрический метод). Кроме этих двух методов все большее значение для технологических целей приобретает нагрев при бесконтактной передаче сверхвысокочастотных колебаний от волновода или рупорной антенны к объекту нагрева. Переход от коротковолнового диапазона частот тока к сантиметровому (сверхвысокочастотному) приводит к качественному скачку энергия электрического поля поглощается эффективно даже теми материалами, которые трудно нагреть в поле тока высокой частоты. Высокие коэффициенты использования энергии при сверхвысокочастотном нагреве (около 70% электроэнергии, потребляемой от сети СВЧ генератором, преобразуется в теплоту) выдвигают этот метод в число самых перспективных, особенно если учесть возможность создания генераторов мощностью в сотни и тысячи киловатт. [c.327]

Известно, что при прохождении электрического тока по проводнику в среде диэлектрика происходит нагрев последнего за счет электрического поля вокруг проводника тока. [c.149]

Однако вследствие низкой теплопроводности резиновых смесей и материалов нагрев всей массы заготовки происходит медленно, а теплота нерационально расходуется на возмещение потерь в окружающую среду и на повышение температуры массы оборудования. Указанные недостатки в значительной степени устраняются при использовании электронагрева за счет явления поляризации атомов и молекул диэлектрика, помещенного в высокочастотное электрическое поле. Этот способ называют диэлектрическим нагревом, высокочастотной электротермией, нагревом п" микроволновом поле и т. д. В последнее время данный способ нагрева стал внедряться в производстве неформовых изделий. Диэлектрический нагрев обладает значительными преимуществами, так как позволяет концентрировать очень большие мощности в малых объемах материала получить равномерный нагрев материала с низкой теплопроводностью при большой интенсивности легко осуществлять избирательный нагрев легко регулировать температурный режим осуществить более полную механизацию и автоматизацию технологических процессов. [c.305]

Первое слагаемое в формуле (4.14) описывает потери, обусловленные токами проводимости (тепло Джоуля- Ленца - электрический нагрев), второе-релаксационные потери в диэлектрике (диэлектрический нагрев) и третье-магнитные потери (магнитный нагрев). Лри о=0 в отсутствие магнитных потерь (ц"=0), с учетом формулы (2.51), формула (4.14) переходит в формулу (4.12), использованную при анализе ТВЧ-нагрева. Особенности СВЧ-нагрева заключаются в возможности более гибкого подвода энергии к технологическим объектам, а также в использовании больших удельных мощностей при одинаковых 84 [c.84]

Достоинствами диэлектрического нагревания являются непосредственное выделение тепла в нагреваемом теле, что особенно важно для материалов с низкой теплопроводностью, к которым относится большинство диэлектриков нагрев всей толщи материала до требуемой температуры в течение короткого [c.421]

С деталями, имеющими электропроводный подслой, нужно обращаться очень осторожно, особенно при перемонтаже их на подвески для нанесения покрытий путем катодного восстановления. Во избежание перегрева электропроводного подслоя увеличивают площадь и количество контактных элементов подвески, осаждение электрохимического покрытия начинают при малой плотности тока (чаще всего при 0,2 —1,0 А/дм ). В качестве первого гальванического подслоя в большинстве случаев служит матовая медь, которая одновременно является буфером между диэлектриком и блестящим никелевым покрытием при резком изменении температуры. Она способствует также повышению прочности сцепления между электропроводным подслоем и последующим слоем покрытия. Хотя медь и имеет значительно меньший коэффициент линейного теплового расширения (1,7 10- °С), чем, например, пластмасса (АБС —8 10- полипропилен—6,3 10- °С), ее нагрев и расширение происходят быстрее. Это приводит к тому, что в каждом отдельном случае величины расширения или сжатия обоих материалов становятся почти равными. В качестве буферного подслоя используют и эластичные осадки матового или полублестящего никеля (коэффициент их линейного теплового расширения—1,3 10- /°С). Толщина буферного подслоя обычно не превышает 50 — 75 % общей толщины покрытия. [c.105]

Для традиционных (термических) способов нагрева характерна передача тепла в объем вещества с его поверхности посредством теплопроводности и конвекции. Если теплопроводность объекта низка, что имеет место у диэлектриков, то нагрев происходит очень медленно, с локальным перегревом поверхности. В случае воздействия микроволн на диэлектрик нагрев происходит изнутри одновременно по всему объему образца за счет создания эффекта диэлектрических потерь. [c.7]

Под действием электрического поля происходит нагрев изоляционного масла. Затраты энергии на нагрев диэлектрика называются диэлектрическими потерями. В нейтральных маслах диэлектрические потери связаны с электропроводностью, а в маслах с примесью полярных компонентов — и с поляризацией молекул в переменном электрическом поле. Диэлектрические потери, возникающие вследствие поляризации молекул, характеризуются тангенсом угла диэлектрических потерь (tg б). Эти потери достигают максимума при определенной вязкости масла и возрастают с повышением температуры. Нанример, для кабельных масел tg б при 100° С должен быть не более 0,003. [c.95]

Для получения токов смещения такой величины, которая обеспечивает необходимую интенсивность теплогенерации, к контактным поверхностям нагреваемого тела с помощ,ью так называемых рабочих конденсаторов подводится такая разность потенциалов, которая, обеспечивая достаточную напряженность электрического поля в диэлектрике,-не приводит к электрическому пробою в нагреваемом материале. Для этого рабочее напряжение принимают обычно в 1,5—2 раза ниже, чем напряжение пробоя. Так как последнее зависит ет свойств материала, способа его укладки, отсутствия или величины воздушного зазора на высокой стороне конденсатора, то величина допустимого напряжения поля есть величина переменная, колеблющаяся в пределах 1—6 кВ/см. Общие соображения могут быть высказаны в отношении частоты тока. До значения 300 МГц длина волны превосходит 1 м, что обеспечивает равномерный нагрев диэлектрика вне зависимости от его теплопроводности. При дальнейшем уменьшении длины волны, если она становится соизмеримой с толщиной нагреваемого тела, будет происходить поверхностный нагрев тела и выравнивание температуры будет зависеть от теплопроводности. [c.215]

Высокочастотные сушильные установки состоят из двух частей сушильной камеры и высокочастотного генератора. Сушильная камера представляет собой электрический конденсатор, в котором высушиваемый материал как диэлектрик или полупроводник располагается между электродами. Схема размещения электродов зависит от формы и размеров высушиваемого материала. На рис. 496 представлены схемы укладки электродов при сушке а) концов деревянных деталей б) сыпучего материала на ленточном транспортере в) зернистого материала в трубах г) цилиндрических деталей и д) древесных пиломатериалов. При сушке многих материалов приме[шют электроды с дренажным покрытием гигроскопической тканью. Ткань отбирает влагу с поверхности высушиваемого материала, и она удаляется через ткань как через фитиль. Дренажные покрытия выравнивают влажность материала, смягчают режим сушки и позволяют понизить нагрев без испарения на поверхности материала. [c.711]

Нагрев диэлектриков переменным электрическим полем происходит благодаря феномену переполяризации, протекающему с преодолением сил трения. Эффективность нагрева возрастает при уве- [c.205]

Большинство видов теплогенерации может осуществляться и переменным, и постоянным током. Однако контактный нагрев диэлектриков возможен только при использовании переменного тока, а электроннолучевые печи — единственный вид электрических печей, в которых не может быть применен переменный ток. [c.239]

В промышленности источниками электромагнитных полей являются электрические установки, работающие на переменном токе частотой от 10 до 10 Гц вдиборы автоматики, электрические установки с промышленной ястотой 50—60 Гц, установки высокочастотного нагрева (сушка древесины, склеивание диэлектриков, нагрев пластмасс и др,), индукционной плавки металлов, электроияавки и т. д [c.216]

НИИ тепловой энергии при помещении диэлектриков и полупроводящих материалов в переменное электрическое поле конденсатора. Нагрев металла в индукторе осуществляется путем поглощения электромагнитной энергии металлом при наведении вихревых токов проводимости и превращении ее в тепловую, а нагрев диэлектриков и полупроводников — за счет поглощения электрической энергии поля конденсатора при наведении токов смещения. [c.101]

При воздействии электромагнйтного поля на диэлектрики их помещают между пластинами рабочего конденсатора, который является частью высокочастотного контура генератора ТВЧ. Диэлектрические потери, связанные с поляризацией диэлектрика, приводят к появлению тока смещения и поглощению электромагнитной энергии, сопровождающемуся нагревом материала. В некоторых материалах, например содержащих влагу, одновременно происходит их нагрев токами проводимости. [c.83]

Одним из условий повышения надежности кабельных вводов является способность выдерживать нагрев д> 1000 °С. Разработан новый способ герметизации с помощью неорганических диэлектриков — вакуумплотных металлокерамических изоляторов. Вводы ВГК (рис. 4.3) и ВГУ [c.181]

В зависимости от способа поляризации Э. разделяют на фуппы. Термоэлектреты поляризуются при нагр. диэлектриков в электрич. поле до т-ры при к-рой полярные участки могуг ориентироваться достаточно быстро. При последующем охлаждении в электрич. поле до нек-рой т-ры подвижность полярных участков замораживается и они длит, время находятся в ориентированном состоянии с оста- [c.422]

В области температур приблизительно до 400°С стекло является фактически диэлектриком. Поэтому нагрев его пропусканием постоянного или переменного тока низкой частоты невозможен. Одним из способов, применяемых при этих условиях, является нагрев диэлектрика при его помещении в электрическое поле высокой частоты. [c.127]

Нагрев диэлектриков. ля нагревания твердых катализаторов до требуемо температуры с успехом было использовано явление прогрева диэлектриков под действием токов высокой частоты [47], обусловленное усилением вращательного движения молекул и колебательного движения ионов. При таком методе прогрева обычные факторы, определяющие теплопередачу, исключаются и катализатор нагревается равномерно по всей массе. Очевидно, что при [c.30]

В диэлектриках и полупроводниках, помещенных в переменное электрическое поле, происходит перемещение электрических зарядов, благодаря поляризации молекул и наличию некоторого количества свободных электронов. Это перемещение зарядов (электрический ток), сопровождаемое изменением положения частиц в материале, вызывает преобразование электрической энергии в тепловую, в результате чего и происходит нагрев диэлектрика или полупроводника. [c.22]

Особенностью диэлектрического метода нагрева является преобразование электрической энергии в тепловую в самом материале. Если диэлектрик или полупроводник, заполняющий пространство между электродами, представляет однородное тело, то нагрев его происходит равномерно. Если же материал является неоднородным и фактор потерь в отдельных частях или слоях материала имеет различные значения, то нагрев происходит неравномерно, при этом степень неравномерности зависит также от способа размещения материала относительно поля. [c.100]

Для нагревания в широком диапазоне температур применяется электрический нагрев. Электрические нагреватели удобны для регулирования, обеспечивают создание хороших санитарно-гигиени-ческих условий, но относительно дороги. В зависимости от способа преобразования электрической энергии в тепловую применяют электропечи сопротивления, индукционный нагрев, нагрев токами высокой частоты и электродуговой нагрев. В электропечах сопротивления преобразование энергии осуществляется через жаростойкие проводники с высоким удельным электрическим сопротивлением. Индукционный нагрев основан на использовании теплоты, выделяющейся за счет вихревых токов Фуко, возникающих под действием переменного магнитного поля. Этот метод обеспечивает равномерный нагрев, но дорог. Высокочастотный нагрев основан на превращении в теплоту энергии колебания молекул диэлектриков в переменном электрическом поле. Он обеспечивает равномерное нагревание материала по всей толщине. Однако из-за необходимости применения довольно сложной аппаратуры с низким коэффициентом полезного действия этот метод дорог и используется лишь в производствах ценных высококачественных материалов. Электродуговой нагрев основан на использовании электродуго- [c.362]

Метод термостимулированных токов деполяризации (ТСД или ТСТД) состоит в том, что сначала при достаточно высокой температуре производят поляризацию образца под действием напряжения, при которой носители перемещаются по диэлектрику и захватываются на ловушках, в результате чего создается определенное распределение объемного заряда. Затем образец охлаждают и только после этого источник напряжения отключают от электродов. Подсоединяя электроды к измерительному прибору с самописцем и осуществляя нагрев по линейному закону Т — Та- - р/, наблюдаем один или несколько максимумов тока ТСД. [c.17]

В случае.переменного электрического поля в связи с поляризацией частиц возникает явление смещения зарядов (ток смещения), в результате чего происходит нагрев диэлектрика и, таким образом, имеет место процесс генерации тепла. Говоря упрощ,енно, можно [c.205]

Нагрев диэлектриков осуществляется только переменным током за счет образования так называемых токов смещения. При нагреве диэлектриков, обладающих некоторой электропроводностью, теплогенерация определяется векторной суммой токов смещения и проводимости. Мощность токов проводимости не зависит, а мощность токов смещения существенно зависит от частоты тока. Поэтому при нагреве диэлектриков следует работать на оптимальной частоте тока, при которой ток смещения и, следовательно, теплогенерация достигают максимального значения. Равномерность теплогенерЗции за счет тока смещения не зависит от теплопроводности диэлектрика. [c.239]

Нагрев диэлектриков и пластмасс под полимеризацию сушка материалов сте рилизация продуктов приготов ление ппщи [c.8]

При электрической Д. фиксируют параметры электрич. поля, взаимодействующего с объектом контроля. Наиб, распространен метод, позволяющий обнаруживать дефекты диэлектриков (алмаза, кварца, слюд, полистирола и др.) по изменению электрич. емкости при введении в него объекта. С помощью термоэлектрич. метода измеряют эдс, возникающую в замкнутом контуре при нагр. мест контакта двух разнородных материалов если один из материалов принять за эталон, то при заданной разности т-р горячего и холодного контактов величина и знак эдс будут характеризовать неоднородность и хим. состав др. материала. Метод применяют для определения толщины защитных покрьггий, оценки качества биметаллич. материалов, сортировки изделий. При электростатич. методе в поле помещают изделия из диэлектриков (фарфора, стекла, пластмасс) или металлов, покрытых диэлектриками. Изделия с помощью пульверизатора опыляют высокодисперсным порошком мела, частицы к-рого вследствие трения об эбонитовый наконечник пульверизатора имеют положит, заряд и из-за разницы в диэлектрич. проницаемости неповрежденного и дефектного участков скапливаются у краев поверхностных трещин. Электропотенциальный метод используют для определения глубины ( 5 мм) трещин в электропроводных материалах по искажению электрич. поля при обтекании дефекта током. Электроискровой метод, основанный на возникновении разряда в местах нарушения сплошности, позволяет контролировать качество неэлектропроводных (лакокрасочных, эмалевых и др.) покрытий с макс. толщиной 10 мм на металлич. деталях. Напряжение между электродами щупа, устанавливаемого на цокрьггие, и пов-стью металла составляет порядка 40 кВ. [c.28]

Электрич. св-ва выявляются у М. при воздействии на них электрич. поля, в нек-рых случаях-при нагр. или мех. деформавд1И. По величине электропроводности М. делят на проводники (металлы, интерметаллиды), полупроводники (мн. халькогениды) и диэлектрики (кислородные и галогенные соед.). Диэлектрики не проводят электрич. тока, но на пов-сти нек-рых из них могут возникать электрич. заряды в результате нагревания (пироэлектричество, напр., в турмалине), давления, сжатия, растяжения (пьезоэлектричество в кварце) и трения (трибоэлектричество). [c.88]

Т. щелочных металлов раств. в разб. к-тах, водой гидролизуются. Остальные Т. не раств. в воде и разб. к-тах, при нагр. разлагаются конц. H2SO4. Т. имеют довольно высокие т-ры плавления, являются диэлектриками, большинство из них отличается высокой диэлектрич. проницаемостью. Т. металлов в степенях окисления -ь2 и +3, а также многие двойные Т.-сегнетоэлектрики. Важнейшие из ийх-бария титанат, свинца титанат, стронция титанат. [c.596]

Диэлектрические потери — это потери эле ктроэнергии в диэлектрике вследствие расхода ее на нагрев материала. [c.249]

Электрическая энергия, затрачиваемая на нагрев окружающего диэлектрика (изоляции), называется диэлектрическими потерями. Эти потери зависят от электропроводных свойств масел и в частности от наличия в них полярных веществ, на поляризацию молекул которых в основном идут потери электроэнергии. Чем глубже очищено масло от полярных соединений (смол, асфальтенов, высокомолекулярных ароматических гетероатомных веществ), тем меньше диэлектрические потери в масле. Мерой этих потерь является величина ТУДЭП, нормируемая для электроизоляционных масел и зависящая от температуры она возрастает с ростом последней. Для трансформаторных масел ТУДЭП при 90 °С должен составлять не более 0,5, а для кабельных масел (разных марок) при 100 °С - от 0,01 до 0,003. [c.149]

Тепловой пробой обусловлен прогрессивно нарастающим выделением теплоты в диэлектрике за счет диэлектрических потерь. Типичными признаками тепловой формы пробоя являются экспоненциальное уменьшение пробивного напряжения с ростом температуры в соответствии с уменьшением квадратного корня из значения активного сопротивления ди ектрика обратно пропорциональная зависимость между квадратом пробивного напряжения и временем выдержки Тф (при малых значениях Тф) прогрессирующий нагрев диэлектрика, который в одних случаях может быть определен непосредственно ио возрастанию температуры, а в других — косвенным путем (по увеличению проводимости или диэлектрических потерь с течением времени) [12, с. 411 14, с. 30]. [c.24]

Нагрев диэлектриков переяиенным электрическим полем происходит благодаря явлению его nqpeпoляpизaцни, протекающей с преодолением сил трения. Эффективность нагрева возрастает щж увеличении тан- [c.132]

НИТРИДЫ, соедввевия азога с более электроположит. элементами. Кристаллич. в-ва. Большинство Н. неметаллов — диэлектрики и полупроводники. Н. щел. металлов — диэлектрики, большинство при нагрев, разлаг. без плавления, окисл. на воздухе, гидролизуется водой с образованием гидроксидов металлов и- NHa. И. щел.-зем. металлов и РЗЭ плавятся без разложения выше 1500 С, окисл. на воздухе, разлаг. водой с выделением NH3. И. переходных металлов IV — V групп — металлоподобщле соед., обладают сверхпроводимостью, высокой твердостью, плавятся без разложения при температурах до 3000°С, химически устойчивы. См., например. Алюминия нитрид. Бора нитрид. Кремния нитрид. Титана нитрид. [c.381]

Некоторый интерес для спектрального анализа нефтепродуктов представляет прерывистая дуга переменного тока, которая при помощи механического прерывателя, включенного в цепь питающего высоковольтного трансформатора, периодичсскн зажигается и гаснет. Один из прерывателей представляет собой диск из диэлектрика, вращающегося со скоростью 10—20 об/жми, на котором установлено шесть контактов [212]. Изменяя скорость вращения диска, а также количество и размеры контактов, изменяют условия прерывания тока. Такая дуга может быть использована, например, при анализе масел методом вращающегося дискового электрода, когда нежелателен сильный нагрев масел.Характер спектра прерывистой дуги переменного тока почти не отличается от спектра обычной дуги, а чувствительность анализа иногда удается повысить благодаря работе с большими токами. [c.62]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология