Волокнистые материалы – Электроизоляционные материалы и их классификация. Волокнистые электроизоляционные материалы

Общие сведения о волокнах

Лекция 1

Волокнистые материалы

1. Общие сведения о волокнах

2. Классификация волокон

3. Химический состав волокон

4. Основные свойства волокон

5. Натуральные волокна (хлопок, лен, шерсть, шелк)

6. Химические волокна (искусственные и синтетические волокна)

Волокнами называются гибкие, тонкие и прочные тела, длина которых во много раз превосходит их поперечные раз­меры.

Текстильными называются волокна, которые используются для изготовления пряжи, ниток, тканей, трикотажа, нетканых материалов и др. Одиночные волокна, которые без разрушения не делятся в продольном направлении, называются элементар­ными (хлопок, шерсть). Волокна, состоящие из продольно скрепленных элементарных волокон, называются техническими (лен, пенька, джут и др.).

Волокна, длина которых составляет десятки и сотни метров, называются нитями (нити натурального шелка, искусственные и синтетические нити). Нити делятся на элементарные и комп­лексные. Элементарная нить — это одиночная нить, которая не делится в продольном направлении без разрушения и использу­ется в комплексе с аналогичными нитями. Элементарная нить, пригодная для изготовления непосредственно из нее изделий, называется мононитью. Комплексные нити состоят из продольно расположенных элементарных нитей, скрученных или – склеен­ных между собой. Короткие искусственные и синтетические во­локна называются штапельными.

2. Классификация волокон

В основе классификации волокон лежит их происхож­дение и химический состав.

Все волокна делятся на два класса: натуральные (природ­ные) и химические. Натуральными называются волокна, кото­рые имеются в природе, химическими – волокна, получаемые в заводских условиях.

К натуральным волокнам, относятся волокна растительного происхож­дения (целлюлозные – хлопок, лен, пенька, джут и др.). Жи­вотного происхождения (белковые – шерсть, натуральный шелк) и минерального происхождения (асбест).

Химические волокна делятся: на искусственные и синтети­ческие. Искусственные волокна получают из сырья растительного, животного и минерального происхождения. Они делятся на целлюлоз­ные (вискозное, ацетатное, триацетатное и др.), белковые (казеиновое и др.), минеральные (стеклянное и металлическое).

Синтетическими называют волокна, при получении которых производится синтез (соединение) сравнительно простых мо­лекул. К синтетическим волокнам относятся капроновые во­локна, лавсан, нитрон, хлорин, винол, полиэтиленовые, поли­пропиленовые и другие волокна.

3. Химический состав волокон

Все волокна, кроме минеральных волокон, по химическому со­ставу представляют собой органические вещества. Это различ­ные природные или полученные химическим путем высокомоле­кулярные соединения (ВМС).

Минеральные волокна содержат в своей основе неоргани­ческие вещества.

Все растительные волокна имеют в своей основе сложное органическое соединение – целлюлозу, т. е. клетчатку, содержащую такие элементы, как углерод, кислород и водород.

В основе всех животных волокон лежат еще более слож­ные органические соединения – белки, которые состоят из ами­нокислот. В состав белка, помимо углерода, кислорода и водо­рода, входит азот. Кератин – белковое соединение, образу­ющее шерсть – содержит, кроме того, серу. Натуральный шелк, т. е. коконная нить, имеет в своем составе два белка: фиб­роин и серицин.

Синтетические волокна имеют в своей основе сложные орга­нические соединения – полимеры, состоящие из длинных, гибких, слабо разветвленных макромолекул.

Волокнистые композиционные материалы: свойства и применение

Композиционные материалы (неметаллические или металлические) отличаются своей структурой – их конструкция усилена элементами различного типа, в частности, волокнами. Одни из самых распространенных по частоте применения– волокнистые наполнители. Они занимают вторую ступеньку по популярности после дисперсионных.

Суть данной технологии в соединении абсолютно разнородных материалов в единое целое, чтобы получить новые качества, в отдельности им неприсущие. Например, в лабораторных условиях куску поваренной соли, строго говоря, хлористого натрия, удалось придать, пластичность, добавив в нее золото. Кстати, волокнистые композиционные материалы – это не приобретение нашего времени. К первым образцам подобных материалов можно смело отнести выполненные для египетских мумий оболочки, для которых использовались пропитанных смолой куски папируса .

Волокнистые материалы и их свойства ↑

Для армирования волокнистых композитов используют волокна либо нитевидные кристаллы. Даже небольшое их содержание в материале такого типа существенно улучшает его механические свойства. Возможность изменения при армировании ориентации волокон, их размера и концентрации позволяет еще шире варьировать свойства композитного материала.

Для армирования в большинстве случаев используют волокна углерода, бора, стеклянные, базальтовые или полимерные. Исключительный интерес, благодаря чрезвычайно высокому модулю упругости и прочности при растяжении, вызывают также монокристаллические волокна в виде нитевидных кристаллов.

Волокнистые композиционные материалы, скажем, цемент, гипсоволоконные плиты и другие, в своем составе обычно содержат волокна стекла, пластмассы, стали или углерода. Что же касается натуральных волокон, скажем, целлюлозы, то процент их использования в данном сегменте рынка значительно ниже, но и они, в свою очередь, придают композиту принципиально интересные характеристики. Среди них можно выделить:

• более высокую степень эластичности;
• лучшую способность влагорегулирования;
• меньшую плотность и вес.

Структура наполнителей ↑

Основные типы волокон, в частности, стеклянные и углеродные, имеют в основном круглое сечение ø 8-20 мкм, хотя в сечении может лежать также треугольник, ромб или другая фигура. Непрерывные волокна с сечением, отличным от круга, называют профильными. Они могут быть и также полыми, что способствует снижению плотности армированного композита.

По структуре же их классифицируют на четыре группы: непрерывные однонаправленные, тканевые, нетканые, объемного плетения. Придавая наполнителям различную структуру и фиксируя ее, помимо первичных крученых нитей, лент, можно получать разные виды усиливающих наполнителей: сетка, пленка, холст и другие.

Рассмотрим в качестве примера такой популярный волокнистый наполнитель, используемый для армирования, как стекловолокно.

• Обычное стекловолокно (диаметр частиц – 10-15 мкм, длина – 0.3-0.65 мм). Значительно увеличивает такие параметры изделия, как жесткость, прочность к механическим нагрузкам, устойчивость к ползучести, твердость и теплостойкость, усталостная прочность. Повышает плотность, износостойкость и неизменность размеров изделия.
• Стекловолокно длинное (длина –10-12 мм). Ко всем перечисленным выше характеристикам просто необходимо прибавить «очень». Изделия, укрепленные длинными стекловолокнами выполняют в условиях, не нарушающие целостности волокна.
• Стекловолокно(0.08 мм), мелкорубленное. Жесткость и механическую прочность композита увеличивается умеренно. Изделие – значительно менее износостойкое.
• Стеклянные полые сферы. Увеличивают жесткость, но уменьшают ударопрочность. Снижают вес, коробление и анизотропию усадки, то есть различие усадки в разных направлениях изделия.

Некоторые распространенные волокнистые материалы: свойство и применение ↑

Древесные композиты. ДСП, арболиты, ДВП, древесные пресспорошки и прессмассы, фанеры, клееные конструкции, древесно-полимерные термопластичные композиты и другие.

Большое распространение получили плиты ДВП. В процессе их производства резаная масса из древесины проходит через специально конструированные размалывающие диски, в результате появляются тончайшие волокна (толщина – 0,1 мм). После смешения с клеем, их прессуют и закаливают при высокой температуре. В дальнейшем поверхность плит обычно шлифуют. Конструкция композита имеет определенные преимущества:

• структура плиты по всей толщине равномерно плотная;
• крепко держаться крепежные детали: шурупы, гвозди;
• поддаются фрезерованию не хуже, чем массив дерева.

Бетоны. Номенклатура современных бетонов очень разнообразна и отличается по своим составам и свойствам. В их основе лежит традиционная цементная, как и выполненная из полимеров, эпоксида, полиэфира, акрила и другое. По своей прочности высокоэффективные бетоны приближаются к металлам. В последнее время распространение получили и декоративные.

 

Углепластики. Углеродные волокна, наполнители

этих полимерных композитов, получают из природных и синтетических волокон из целлюлозы, акрилонитрила, сополимеров, каменноугольных песков, нефти и т. д. Матрицами в углепластиках служат термореактивные или термопластичные полимеры. Это легкий, но очень прочный материал, обладает низкой плотностью и высоким модулем упругости. Углепластики нашли применение в машино- , авиа-, ракетостроении, производстве медтехники и иных областях.

Стеклопластики. Усиление волокнистого композита проводят, используя стеклянные волокна, которые формируют вытяжкой из находящегося в расплавленном состоянии неорганического стекла. Композиты отличает высокая прочность, низкая теплопроводность, высокие электроизоляционные характеристики, не препятствуют прохождению радиоволн. Стеклопластики используют в судостроении, радиоэлектронике, строительстве и т. д.

Боропластики. Борными волокнами в виде мононитей или жгутов и лент с присутствием стеклянной или других нитей наполняют термореактивные матрицы. Композиты исключительно проявили себя в условиях длительных нагрузок в агрессивной среде. Производство борных нитей обходится достаточно дорого, поэтому сфера применения боропластиков ограничивается авиационной и космической промышленностью.

Пресспорошки (прессмассы). На сегодняшний день известно уже более 10000 типов композитных полимеров. Первый наполненный полимер, бакелит, был получен путем добавления под давлением пресс-порошка, в частности, древесной муки в частично отвержденный полимер. Таким образом хрупкое вещество невысокой прочности необратимо затвердевает в форме и приобретает повышенную прочность. Чаще всего в качестве наполнителя используют древесную муку, каолин, тальк, мел, слюду, сажу, базальтовое и стекловолокно и другое.

Впервые изделие, произведенное по этой технологии, ручку переключателя скоростей, было использовано в автомобилях «Роллс-Ройс».

Сегодня наполненные полимеры находят применение в различных областях.

© 2020 stylekrov.ru

Контрольная работа

ФГБОУ ВПО «Мордовский государственный университет имени Н. П. Огарева»

Институт механики и энергетики

Кафедра электрификации и автоматизации производства

по электротехническим материалам

«Непропитанные волокнистые материалы органического происхождения. Проводниковые изделия»

Автор работы_____________________________________Н. Г. Мазяркин

Обозначение работы Кр-02069964-140100.62-20-16

Проподаватель______________________________________С. В. Усанова

Саранск

2016 Содержание

Введение……………………………………………………………………………3

1. Непропитанные волокнистые материалы органического происхождения… 4

2. Проводниковые изделия ………………………………………………………9

Заключение ………………………………………………………………………11

Список использованных источников …………………………………………..12

Введение

Функции, который выполняют материалы, разнообразны: обеспечение протекания тока (в проводниковых материалах), сохранение определенной формы при механических нагрузках (в конструкционных материалах), обеспечение изоляции (в диэлектрических материалах), превращение электрической энергии в тепловую (в резистивных материалах). Обычно материал выполняет несколько функций. Например, диэлектрик обязательно испытывает какие-то механические нагрузки, то есть является конструкционным материалом.

Материаловедение – наука, занимающаяся изучением состава, структуры, свойств материалов, поведение материалов при различных воздействиях, тепловых, электрических, магнитных и т.д., а также при сочетании этих воздействий.

Электротехническое материаловедение – это раздел материаловедения, который занимается материалами для электротехники и энергетики, т.е. материалами, обладающими специфическими свойствами, необходимыми для конструирования, производства и эксплуатации электротехнического оборудования.

Материалы играют определяющую роль в энергетике. Электротехнические материалы являются одним из определяющих факторов технико-экономических показателей любой системы электроснабжения.

Основные материалы, которые используются в энергетике, можно разделить на несколько классов – это проводниковые материалы, магнитные материалы и диэлектрические материалы. Общим для них является то, что они эксплуатируются в условиях действия напряжения, а значит и электрического поля.

1. Непропитанные волокнистые материалы органического происхождения.

Электроизоляционные материалы широко применяются в промышленности, радио- и приборостроении, развитии электрических сетей. Нормальная работа электрического прибора или безопасность схемы электроснабжения во многом зависит от используемых диэлектриков. Некоторые параметры материала, предназначенного для электрической изоляции, определяют его качество и возможности. Применение изоляционных материалов обусловлено правилами безопасности. Целостность изоляции является залогом безопасной работы с электрическим током. Весьма опасно использовать приборы с поврежденной изоляцией. Даже незначительный электрический ток может оказать воздействие на организм человека.

К непропитанным волокнистым электроизоляционным материалам относятся древесина, а также листовые и рулонные материалы, состоящие из волокон органического и неорганического происхождения. Волокнистые материалы органического происхождения (бумага, картон, фибра и ткани) получают из растительных волокон древесины, хлопка и натурального шелка.

Нормальная влажность электроизоляционных картонов, бумаги и фибры колеблется от 6 до 10%. Волокнистые органические материалы на основе синтетических волокон (капрон) обладают влажностью от 3 до 5%. Такая же примерно влажность наблюдается у материалов, получаемых на основе неорганических волокон (асбест, стекловолокно).

Характерными особенностями неорганических волокнистых материалов являются их негорючесть и высокая нагревостойкость (класс С). Эти ценные свойства в большинстве случаев снижаются при пропитке этих материалов электроизоляционными лаками.

Волокнистые материалы состоят преимущественно из части удлиненной формы – волокон, промежутки между которыми за­полнены воздухом у непропитанных материалов и природными или синтетическими смолами у пропитанных. Преимуществами многих волокнистых материалов являются невысокая стоимость, доволь­но большая механическая прочность, гибкость и удобство обработки. Недостатки: невысокие электрическая прочность и теплопровод­ность, более высокая, чем у массивных материалов того же состава, гигроскопичность. Пропитка улучшает свойства волокнистых мате­риалов.

Дерево является одним из первых электроизоляционных и кон­струкционных материалов, получивших применение в электротех­нике, чему способствовали его дешевизна и легкость механической обработки. Основой дерева, как и всякого растительного волокна, является органическое вещество целлюлоза, представляющая собой полимерный углеводород (С₆Н₁₀0₅)_n, молекулы которого име­ют вид длинных цепей с числом звеньев до двух тысяч. В каждом элементарном звене молекулы содержится по три гидроксильных группы ОН, обусловливающих полярность целлюлозы. Эти группы смещаются в электрическом поле по отношению ко всей молекуляр­ной цепи, что создает эффект дипольно-радикальной поляризации. Поэтому целлюлоза имеет относительно большие диэлектрическую проницаемость и тангенс угла диэлектрических потерь (ε_r=6,5-7; tgδ=0,005-0,01).

Более тяжелые породы деревьев имеют большую механическую прочность, чем легкие. Прочность поперек волокон у дерева мень­ше, чем вдоль.

К недостаткам дерева относятся высокая гигроскопичность, не­стандартность свойств, низкая нагревостойкость и горючесть. При пропитке дерева льняным маслом или различными смолами свойст­ва улучшаются. Если детали на дерева предназначены для работы в трансформаторном масле, то после сушки они пропитываются тем же маслом.

В электротехнике дерево применяется для изготовления дере­вянных опор линий электропередачи, крепежных деталей трансфор­маторов высокого и низкого напряжения, пазовых клиньев элект­рических машин и т. п.

Бумаги и картоны листовые или рулонные материалы коротковолокнистого строения, состоящие в основном из целлюлозы. Наиболее тонкий и высококачественный вид электроизоляционных бумаг конденсаторная бумага, применяемая для изготовления диэлектрика конденсаторов. Конденсаторную бумагу изготовляют из сульфатной древесной целлюлозы. В настоящее разработан простой способ производства борированной целлюлозы, обеспечивающий конденсаторной бумаге резко сниженную зависимость tgδ от плот­ности бумаги. По новой технологии выпускается бумага ма­рок: КОН – обычная, СКОН — специальная, улучшенного качест­ва. МКОН – с малыми диэлектрическими потерями. ЭМКОН с высокой электрической прочностью и малыми потерями.

При использовании конденсаторной бумаги в качестве диэлектри­ка обычно берут несколько слоев с применением различных пропи­точных масс, в качестве которых могут использоваться различные неполярные, полярные, жидкие, полужидкие и твердые пропиточ­ные массы. Применение нескольких слоев обеспечивает перекрытие сквозных отверстий и проводящих включений в отдельных листах. Бумага не является высокочастотным диэлектриком. На перемен­ном токе она используется до частоты 10кГц.

К числу старейших материалов, применяемых в качестве элект­роизоляционных, относится электрокартон. Это связано с его низкой стоимостью и хорошими технологическими свойствами. В сочета­нии с высокой стабильностью и механической прочностью при про­питке электрокартона трансформаторным маслом можно получить изоляцию с высокими электрическими параметрами.

Для производства электроизоляционных картонов наиболее ши­роко применяют сульфатную целлюлозу, а в некоторые виды карто­нов добавляют хлопковую целлюлозу высокой степени чистоты. Картон марки AM, в который добавляется хлопковая целлюлоза имеет лучшие электрические характеристики, чем картон марки А. Электроизоляционные свойства картона улучшают при пропит­ке его жидким диэлектриком, поэтому электроизоляционный кар­тон широко применяется в качестве основного твердого материала в силовых трансформаторах, для которых он выпускается пяти раз­личных марок.

Из материалов волокнистого строения в электромашинно- и аппаратостроении широко применяется листовая и трубчатая фибра, в основном в качестве конструкционного и изоляционного материала. Так как под действием электрической дуги фибра выделяет большое количество газов, то в электрических аппаратах она ис­пользуется также и в качестве дугогасительных элементов, однако использование фибры для этой цели сокращается из-за возможности применения других материалов с более высокими диэлектрически­ми и механическими характеристиками (органическое стекло, ви­нипласт, фенолоформальдегидные смолы). Изготовляется фибра из тонкой бумаги, пропускаемой через раствор хлористого цинка. После намотки на стальной барабаня и получения нужной толщины слоя, в котором отдельные слои бумаги прилипают друг к другу, фибра срезается с барабана, тщательно промывается водой и прес­суется. Промывка необходима для удаления следов хлористого цин­ка, ухудшающего электроизоляционные свойства фибры. Листовую электротехническую фибру изготовляют марки ФЭ по ГОСТ14613-69 толщиной 0,4-12мм. Цвет фибры в зависимости от использованного красителя может быть красного, коричневого, черного или серого цвета.

Органические диэлектрические материалы делятся на естественные и синтетические. Естественные органические диэлектрики в настоящее время используются крайне редко, так все больше расширяется производство синтетических, тем самым снижая их стоимость. К естественным органическим диэлектрикам относят целлюлозу, каучук, парафин и растительные масла (касторовое масло). Большую часть синтетических органических диэлектриков представляют различные пластмассы и эластомеры, часто используемые в электрических бытовых приборах и другой технике.

Волокнистые материалы часто применяются для изоляции в электрических аппаратах и машинах. К ним относят материалы растительного происхождения (каучук, целлюлозу, ткани), синтетический текстиль (нейлон, капрон), а также материалы из полистирола, полиамида и т.д.

Органические волокнистые материалы обладают высокой гигроскопичностью, поэтому редко используются без специальной пропитки. В последнее время взамен органических материалов применяют синтетические волокнистые изоляции, которые обладают более высоким уровнем нагревостойкости. К ним относится стеклянное волокно и асбест. Стеклянное волокно пропитывают различными лаками и смолами для повышения его гидрофобных свойств. Асбестовое волокно обладает малой механичной прочностью, поэтому нередко в него добавляют хлопчатобумажное волокно.

Электроизоляционные волокнистые материалы

Это материалы, которые состоят преимущественно из частиц удлиненной формы – волокон. В текстильных материалах волокнистое строение совершенно очевидно. В дереве, бумаге, картоне волокнистое строение может быть изучено с помощью микроскопа при небольшом увеличении.

Преимущества многих волокнистых материалов: дешевизна, довольно большая механическая прочность и гибкость, удобство обработки. Недостатками их являются невысокие электрическая прочность и теплопроводность (из-за наличия промежутка между волокнами, заполненного воздухом). Гигроскопичность более высокая, чем у массивного материала того же химического состава. Свойства волокнистых материалов могут быть значительно улучшены путем пропитки, поэтому такие материалы в электрической изоляции обычно применяют в пропитанном состоянии.

Большая часть волокнистых материалов – органические вещества. Это материалы растительного (дерево, хлопчатобумажное волокно, бумага и пр., состоящие в основном из целлюлозы) и животного происхождения (шелк, шерсть), искусственные волокна, получаемые путем химической переработки природного волокнистого сырья и, наконец, приобретающие особо важное значение в последнее время синтетические волокна, изготовляемые из синтетических полимеров.

Электроизоляционные бумаги и картоны относятся к волокнистым материалам, получаемым из химически обработанных растительных волокон: древесины и хлопка. Электрокартоны для работы в воздушной среде обладают более плотной структурой по сравнению с картонами, предназначенными для работы в масле.

Фибра – монолитный материал, получаемый прессованием листов бумаги, предварительно обработанных раствором хлористого цинка. Фибра поддается всем видам механической обработки и штамповки. Листовая фибра поддается формированию после размягчения ее заготовок в горячей воде.

Электроизоляционные лакированные ткани (лакоткани) представляют собой гибкие материалы, состоящие из ткани, пропитанной лаком или каким-либо жидким электроизоляционным составом. Лак или другой пропиточный состав после отвердевания образует гибкую пленку, которая обеспечивает электроизоляционные свойства лакотканям.

В зависимости от тканевой основы лакоткани делятся на хлопчатобумажные, шелковые, капроновые и стеклянные (стеклолакоткани). В качестве пропиточных составов для лакотканей применяются масляные, масляно-битумные, полиэфирные. Эскапоновые или кремнийорганические лаки, а также растворы латексов кремнийорганических каучуков или суспензии фторопластов.

Липкие стеклоткани и резиностеклоткани, пропитанные термореактивными составами с повышенной липкостью, обеспечивают монолитность изоляции, выполненной из этих материалов.

Основными областями применения лакотканей являются: электрические машины, аппвраты и приборы низкого напряжения. Лакоткани применяются для гибкой межвитковой и пазовой изоляции, а также в качестве различных электроизоляционных прокладок. Для изолирования лобовых частей обмоток и других токоведущих элементов.

Волокнистые материалы — Энциклопедия по машиностроению XXL

Графическое обозначение волокнистых материалов в разрезах  [c.354]

В деталях из композиций на основе пластмасс литьем под давлением и прессованием получают наружные и внутренние резьбы, не требующие дальнейшей обработки. Минимально допустимый диаметр резьбы для деталей на термопластов и пресс-порошков равен 2,5 мм, для волокнистых материалов — 4 мм. Резьбу на деталях из спеченных порошковых материалов получают обработкой резанием.  [c.439]

Волокнистые материалы (например, дерево), являющиеся весьма неоднородными и анизотропными, обладают, по опытным данным, весьма малым сопротивлением сдвигу (скалыванию) вдоль волокон. Например, для сосны при сдвиге вдоль волокон принимают х а = 0Аа аа .  [c.89]

Композиционные материалы имеют ориентированную структуру и могут быть разделены на волокнистые материалы, матрица которых содержит упрочняющие одномерные наполнители (волокна, проволоки, нитевидные  [c.61]

Свойства волокнистых материалов — бумаг (в том числе полупроводящей), картона и фибры указаны в табл. 23.16, а лакотканей (и полупроводящей тоже) — в табл. 23.17.  [c.557]

Как будет разъяснено далее, прочность волокна зависит от случайных дефектов, поэтому можно говорить не об абсолютной величине прочности, а о статистическом распределении величин прочности, определяемых в данных условиях на образцах данной длины (обычно 10 мм). Приводимые в таблице цифры представляют собою среднее значение прочности, для задания прочности как случайной величины нужно задать по меньшей мере величину дисперсии, а лучше — истинную кривую распределения прочности. На образце малой длины вероятность встретить опасный дефект меньше, поэтому следует ожидать, что средняя прочность увеличивается с уменьшением длины образца. Такого рода масштабный эффект действительно довольно сильно выражен у волокнистых материалов.  [c.686]

Смолы широко применяются в виде важнейшей составной части лаков, компаундов, пластических масс, пленок, искусственных и синтетических волокнистых материалов и т. п. По своему происхождению смолы делятся на природные, искусственные и синтетические.  [c.131]

Из полученных соотношений видно, что Еср для слоистого диэлектрика имеет различные значения в зависимости от направления электрического поля, т. е. такой диэлектрик является анизотропным. Анизотропными являются и все волокнистые материалы типа ткани, содержащие цилиндрические включения—волокна. Величина Еср в направлении вдоль волокон подсчитывается по формуле (9-77), а поперек волокон — по формуле (9-73) при если волокна имеют круглое поперечное сечение.  [c.159]

Некоторые твердые диэлектрики и системы изоляции обладают известной пористостью, которая может определяться самой природой диэлектрика, например волокнистые материалы (бумаги, картоны), или появляться в процессе эксплуатации, как, например, в слоистых системах изоляции высоковольтных электрических машин на основе слюды, волокнистых подложек и склеивающего или пропитывающего материала.  [c.82]

Непропитанные волокнистые материалы представляют собой смесь волокон и воздуха, заполняющего поры. Поэтому электрические и механические параметры при прочих равных условиях зависят от плотности материалов. Чем меньше плотность (больше воздуха), тем меньше tg б при малых напряженностях, но тем меньше электрическая прочность. При пропитке (заполнении пор пропитывающим диэлектриком) эти параметры увеличиваются, причем на степень увеличения влияют свойства пропиточных материалов. Пропитка уменьшает гигроскопичность волокнистых материалов, сильно замедляет процесс увлажнения. Эти закономерности присущи всем волокнистым материалам.  [c.168]

ПРОПИТАННЫЕ ВОЛОКНИСТЫЕ МАТЕРИАЛЫ  [c.178]

К числу пропитанных волокнистых материалов относятся древесина, бумаги и картоны, пропитанные нефтяным маслом и синтетическими жидкими диэлектриками, лакоткани, лакобумаги и гибкие трубки.  [c.178]

Среди обмоточных проводов особый интерес для электромашиностроения представляют нагревостойкие провода. Повышенная нагревостойкость достигается применением для изолирования проводов неорганических волокнистых материалов (стекловолокна или асбеста), подклеенных к проводу. При применении стекловолокна с кремнийорга-ническим лаком провода имеют нагревостойкость до класса Н.  [c.262]

Туннельные сушилки (рис. 10.6) предназначены для обезвоживания лесоматериалов, листовых (картон, плиты, шкурки), зернистых, волокнистых материалов и др.  [c.366]

Механизм деформации и разрушения разных конструкционных материалов различен. В настоящее время появилось много новых материалов, в том числе синтетических. Некоторые из них имеют ярко выраженную анизотропию. Таковы, например, армированные и волокнистые материалы. Но даже многие из тех материалов, которые в больших объемах кажутся вполне однородными (как, например, сталь и чугун), имеют поликристаллическую структуру и, следовательно, в микрообъемах тоже анизотропны. Поэтому до настоящего момента не удалось построить универсальную математическую модель, удовлетворительно описывающую процесс деформации и разрушения любого материала. Существует несколько таких моделей, каждая из которых строится на основе своей особой гипотезы разрушения и находится в согласии с экспериментальными результатами только для определенной группы материалов. Мы не сможем рассмотреть здесь все эти модели и ограничимся только несколькими, простейшими, но обеспечивающими приемлемую точность расчетов.  [c.158]

Прочность волокнистых материалов на базе нитевидных кристаллов сапфира и вольфрамовой проволоки [214]  [c.109]

А 105 Пропитанные или погруженные в жидкий диэлектрик волокнистые материалы из целлюлозы н шелка н др.  [c.42]

Установлено обозначение для волокнистых материалов (табл. 6, п. 6) ваты, стекловаты, войлока строительного т. п. Однако оно не относится к монолитным (плиточным) волокнистым материалам (фетр, картон, технический войлок и т. п.), которые следует обозначать как неметаллические (табл. 6, п. 2). Обозначение волокнистых материалоз (табл. 6, п. 6) взято из ГОСТ 11633—65. Ранее оно предназначалось для обозначения волокнистых термоизоляционных и звукоизоляционных материалов. Волокнистые материалы широко применяются не только в строительстве, но и в машиностроении, и в мебельной промышленности. Обозначение волокнистых материал комендуется наносить по контуру.  [c.23]

Внутри каждой in3 перечисленных груип композиционные материалы можно классифицировать различными способами по виду материала компонентов, их размерам, форме, ориентировке, а также по назначению или методу получения. Например, волокнистые материалы по виду матрицы делят на металлические, полимерные и керамические по виду волокон —на материалы, армированные проволокой, стеклянными, борными, углеродными, керамическими и другими волокнами или нитевидными кристаллами по размерам волокон — на материалы с непрерывными или короткими (дискретными) волокнами по ориентировке волокон — на материалы с однонаправленными или ориентированными в двух и более направлениях волокнами.  [c.635]

Волокнистые материалы 635 Временное сопротивление (Выносливости предел ( r i) 83 Выносливость ограниченная 83 Вязкость 63  [c.643]

В современной технологии композиционных материалов все большее место занимают волокнистые материалы, представляющие собой композицию из мягкой матрицы (оспоБы) и высокопрочных волокон, армирующих матрицу. Материалы, упрочиепиые волокнами, характеризуются высокой удельной прочностью, а также могут иметь малую теплопроводность, высокую химическую и термическую стойкость и т. п. Для получения композиционных материалов используют различные волокна проволоки из вольфрама, молибдена, волокна оксидов алюминия, бора, карбида кремния, графита и т. п. —в зависимости от требуемых свойств создаваемого материала. Вопросами исследования и создания волокнистых материалов занимается новая, быстроразвивающаяся отрасль поронжовой металлургии — металлургия волокна.  [c.421]

Стеклотекстолиты относятся к волокнистым материалам па основе различных связующих, главным образом поликондеы-сационных смол (фенол о-форм альдегидных, полиэфирных, эпоксидных и др.) в качестве наполнителей применяются стекловолокнистыс материалы в виде ориентированных элементарных волокон, стекложгутов, неориентированных пучков нитей, стеклотканей различных переплетений и др. Стеклонаполнитсли играют роль упрочняющего, армирующего элемента, который воспринимает иа себя основные нагрузки в эксплуатационных условиях.  [c.401]

Волокнистые материалы является основой для получения различных тканей, шцуров, нитей, ваты и т.д., используемых как самостоятельно в различных устройствах, так и в качестве компонента композиционных иате Х1адов, В зависимости от происхохдения изготавливается большое количество видов волокнистых материалов (рис. 12).  [c.78]

Композиционные волокнистые материалы отличаются повышенным отношением сг 1/ав=0,6-нО,8 (iV=10 циклов).  [c.79]

Способность электроизоляционного материала без повреждения и без недопустимого ухудшения практически важных его свойств выдерживать действие повышенных температур в течение времени, сравнимого со сроком эксплуатации, называется иагревостой-костыо. По нагревостойкости электроизоляционные материалы, применяемые в электрических машинах и трансформаторах, делятся па семь групп (ГОСТ 8865 —70). К первой группе (У) относятся волокнистые материалы из целлюлозы, пластмассы с органическим наполнителем, не пропитанные связующим составом верхний предел рабочего диапазона температур для них составляет 90 С. Следующая группа (Л) характеризуется верхним пределом температур 105 °С. Группа Е (синтетические волокна, пленки, смолы и другие материалы) имеет наибольшую температуру 120 Материалы на основе слюды, асбеста н стекловолокна (группа-В), выдерживают температуру 130 °С те же материалы, но в сочетании  [c.164]

Кроме перечисленных групп, в электротехнике также широко используются воскообразные диэлектрики (парафин, вазелин), волокнистые материалы (дерево, бумага, картон, фибра, текстильные материалы), слоистые пластики (гетинакс, текстолит), эластомеры (натуральный и синтетический каучуки), стекла, ситатлы, керамические материалы (фарфор и др.), слюда, асбест и ряд других.  [c.133]

Пропитанные волокнистые материалы. Лакоткани, лакобумапг, гибкие изоляционные трубки (чулки) изготовляются путем пропитки и лакировки различных тканей, бумаг и чулков соответствующими пропиточными составами.  [c.106]

Слюда и слюдяные электроизоляционные материалы. Слюда в чистом виде применяется как основной диэлектрик конденсаторов и межэлект-родная изоляция в электронных лампах. В сочетании с различными склеивающими и волокнистыми материалами (подложками) широко применяется для изготовления различных видов электроизоляционных материалов.  [c.106]

По применению лаки делятся на три основных вида пропиточные, покрывные и клеящие. Пропиточные лаки применяются для пропитки изоляции обмоток электрических машин и аппаратов, пропитки тканей и бумаг в производстве лакатканей и лакобумаг. Они повышают электрическую прочность изоляции обмоток, уменьшают ее влаго-поглощаемость, повышают теплопроводность и нагрево-стойкость органических волокнистых материалов цементи-  [c.144]

Особый вид волокнистого материала представляют собой плетеные или вязаные чулки (пустотелые шнуры), являющиеся основой лакированных трубок. Структура волокнистых материалов предопределяет некоторые их видовые свойства. К числу таковых относятся большая поверхность при сравнительно малой толш,ине в исходном состоянии, неоднородность, вызванная наличием макроскопических пор, т. е. промежутков между отдельными волокнами и нитями и связанная с ней гигроскопичность. Сами растительные волокна обладают известной пористостью, микроскопической и субмикроскопической, которую образуют, например, мельчайшие капилляры. Некоторые волокнистые материалы имеют в своем составе гидрофильные ( водолюбивые ) составные части, способные поглощ,ать влагу из воздуха, набухая при этом и образуя коллоидные системы примерами таких (объемно-гигроскопичных) волокон является клетчатка и др. Материалы, состоящие из волокон, не обладающих объемной гигроскопичностью, как правило, абсорбируют влагу из воздуха за счет наличия пор и смачиваемости поверхности волокон водой, что вследствие сильно развитой поверхности волокон может послужить причиной значительной общей гигроскопичности. Само собой понятно, что материалы из объемно-гигроскопичных волокон будут обладать особенно большой гигроскопичностью. У тканей электрическая прочность определяется пробоем воздуха в макроскопических порах. В бумагах и картонах образование крупных сквозных пор менее вероятно. Так или иначе, но наличие воздушных пор приводит к тому, что все пористые волокнистые материалы обладают сравнительно низкой электрической прочностью, тем меньшей, чем меньше структурная плотность материала. В связи с вышеописанными общими свойствами волокнистых материалов в большинстве случаев их применения требуется пропитка, в результате которой повышается электрическая прочность и снижается скорость поглощения влаги.  [c.164]

Волокнистые материалы изготовляются из различных видов волокон органических природных (на основе клетчатки) и синтетических, например лавсановых, фенилоновых, а также неорганических природных (асбестовых) и искусственных (стеклянных, каолиновых и др.).  [c.164]

Практический интерес представляет также большое снижение сопротивления некоторых металлов при низких температурах, но лежащих выше температур, соответствующих возникновению сверхпроводимости. Это явление получило название гиперпроводимости. Практически интересными гиперпроводниками являются алюминий, имеющий при 20 К (температура жидкого водорода) удельное сопротивление 0,05 нОм-м, и бериллий, имеющий при температуре 77 К (температура жидкого азота) удельное сопротивление несколько ниже 1 нОм-м. Отметим здесь некоторые особенности изоляции оборудования, предназначенного для работы при сверхнизких (криогенных) температурах. Как известно из физики диэлектриков, при понижении температуры теоретически электроизоляционные свойства должны улучшаться. Практически может возникнуть их ухудшение, в частности уменьшение электрической прочности, за счет появления трещин и чрезмерно большой хрупкости. Считается, что при криогенных температурах только часть синтетических полимеров сохраняет известную гибкость. В частности, к их числу относятся некоторые фторорганические, полиуретаны, полиимиды, полиэтилен-терефталат. Для работы н криогенных условиях пригодны целлюлозные волокнистые материалы, в том числе пропитанные ожиженными газами, например водородом, азотом.  [c.250]

Винипласт 122 — 124 Винифлекс 125 Вискозиметр 28—29 Влагопоглощаемость 26 Влагостойкость 26 Волокнистые материалы 163—178 асбестовые 175 — 176 нетканые 163 свойства 164 стеклянные 177—178 тканые 163 Воск 215 Вязкость 28—29  [c.314]

Эффективной является установка во впускном тракте ГТУ решетки из толстых пластин, изготовляемых из плотных (до 90 кг/м ) волокнистых материалов (синтетическЬго волокна, войлока и т. п.) и защищаемых снаружи перфорированными металлическими листами и проволочной сеткой. Шум при выходе из газовой турбины достигает 140—160 дБ по шкале А при очень широком спектре частот, с трудно подавляемыми низкими частотами. Снижение уровня шума на выходе возможно гофрированием участков патрубка и выпускной трубы, установкой глушителей торпедообразной формы, которые перекрывают центральную часть тракта и создают допол-  [c.219]

Кроме того, в состав компаундов могут входить активные ра. бавители, понижающие вязкость компаунда, пластификаторы, отвердители. инициаторы и ингибиторы, назначения которых те же, что и в Лаках. В состав компаунда могут также входить наполнители — неорганические и органические порошкообразные или волокнистые материалы, применяемые для уменьшения усадки, улучшения теплопроводности, уменьшения температурного коэффициента расширения и снижения стоимости. В качестве наполнителей применяют пылевидный кварц, тальк, слюдяную пыль, асбестовое и стеклянное волокно и ряд других.  [c.225]

Волокнистые материалы состоят преимущественно из частиц удлиненной формы — волокон, промежутки между которыми заполнены воздухом у непропитанных материалов и природными или синтетическими смолами у пропитанных. Преимуществами многих волокнистых материалов являются невысокая стоимость, доволь но большая механическая прочность, гибкость и удобство обработки Недостатки — невысокие электрическая прочность и теплопровод ность. более высокая, чем у массивчых материалов того же состава гигроскопичность. Прогипка улучп1ает свойства волокнистых мате риалов.  [c.228]

Непропитанные волокнистые материалы по виду исходного сырья можно гюдразделить на материалы из а) растительных волокон б) бумаги, картона, хлопчатобумажной пряжи и ткани в) животных волокон (натуральный шелк) г) искусственных и синтетических волокон (ацетатный шелк, капрон и др.) д) иеор анических волокон (стеклянное волокно, асбест).  [c.228]

Лакоткани — гибкие электроизоляционные материалы, представляющие собой ткань, пропитанную электроизоляционным лаком. К пропитанным волокнистым материалам относятся также ла-кобумаги и электроизоляционные ленты. Основа пропитанных материалов — ткань или бумага — обеспечивает высокую механическую прочность, гибкость и определенную эластичность. Электроизоляционные лаки, заполняя при пропитке поры ткани, образуют на поверхности после высыхания прочную пленку, которая обеспечивает хорошие электрические свойства и стойкость к действию влаги.  [c.230]

Гидрофобизадия волокнистых материалов, стекла, керамики, пластмасс  [c.59]

---

Виды волокнистых материалов, классификация, нетканные утеплители

Поиск новых технологий, а также материалов, которые позволили усовершенствовать процесс строительства так, чтобы обеспечить возможно максимальную эффективность, но  при меньших материальных затратах, ведется постоянно. В частности, особо активны поиски возможностей уменьшить теплопотери жилища и увеличить его прочность.

Теплоизоляционные работы, включая технологию кровельных, считаются, наряду с устройством несущей конструкции и некоторыми другими, важнейшим этапом в строительстве. Используемые для теплоизоляции материалы очень разнообразны и подразделяются по различным критериям и прежде всего, взяв за основу их структуру. Исходя из данного параметра различают:

• волокнистые теплоизоляционные материалы – как подсказывает само название, это утеплители, состоящие из волокон.
• зернистые – к этой категории относят  вспученные перлит, шлак, вермикулит и  асбозурит;
• ячеистые – к этой группе относят вулканитовые плиты, всевозможные типы  пенопласта, конструкции из пеностекла, ячеистого  бетона.

Виды волокнистых материалов, используемых для теплоизоляции ↑

Классификация волокнистых материалов основывается также на таких качественных характеристиках, как физико-механические и теплофизические показатели, которые находятся, в свою очередь, под воздействием целого комплекса определяющих их факторов, начиная от вида исходного сырья и структуры, и заканчивая:

• технологией получения;
• качеством связующего;
• расположением волокон, по горизонтали, вертикали, продольно или смешанно, их диаметром и длиной;
• составом: химическим или фазовым.

Теплоизоляционные изделия из волокна, например, базальтовая или стекловата, долговечны и в большинстве пожаробезопасны. За счет своей эластичности, однородности и такой особенности, как малый вес, они делают монтаж более удобным и существенно облегчают нагрузку, оказываемую на несущую конструкцию дома.

Тепло в них переносится от волокна к волокну при касаниях, поэтому  очевидно, что более высокими теплоизолирующими свойствами обладают изделия с меньшим сечением.

Виды по способу изготовления ↑

Изделия производят в виде:

• ваты без определенной формы;
• холстов, по форме приближенных к правильной геометрической, отдельные волокна в них удерживаются в них, благодаря силам естественного сцепления;
• матов или плит, где волокна между собой удерживаются либо, благодаря использованию клеевых или вяжущих составов, либо прошивки при помощи нитевидных материалов.

Основные технические характеристики утеплителей этого типа ↑

• Теплопроводность. Коэффициент теплопроводности у большинства волокнистых материалов, предназначенных для теплоизоляции, достаточно низкий, порядка 0,030 – 0,46 Вт/мК.
• Плотность. Для теплоизоляторов она может быть самой разной:

1. высокой (от 120 кг/м³) – он стойкий и надежный, устойчив к достаточно большим нагрузкам; такой тип чаще применяют для теплоизоляции кровель,
2. средней (до 119 кг/м³) – достаточно хороший показатель,
3. низкой (от 62 кг/м³) – больше подходит для теплоизоляции каркасов или листовых конструкций.

• Теплостойкость и воздухопроницаемость. Уровень теплостойкости утеплителей на волокнистой основе, то есть способности сохранять свои качественные характеристики при высоких температурах, начиная от 400⁰ и кончая 800⁰С. Относительно же воздухопроницаемости, нужно заметить, что значения ее непосредственно зависят от показателя плотности  изолятора.
• Долговечность. Свойство, не уступающее по важности, предыдущим. Надо отметить, что эксплуатационный срок достаточно высокий. Более того, и после старения не сразу теряют свои качества и в состоянии продолжать еще некоторое время выполнять  функции теплосбережения.

Новые решения волокнистой теплоизоляции ↑

Сегодня самым распространенным материалом, в котором оптимально сочетаются теплоизоляционные и эксплуатационные характеристики считаются волокнистые (ВЕИМ). Их доля во всем объеме, используемых в России составляет 65%.

Опыт устранения недостатков, которые обычно свойственны традиционным ВТИМ (в их основе лежат неорганические и органические волокна) путем введения в структуру  модифицирующих добавок и вяжущих веществ показывает, что это приводят, как правило, к увеличению стоимости. Поэтому задача создать недорогостоящую, но высокоэффективную теплоизоляцию остается довольно актуальной.

Одним из решений стал волокнистый теплоизоляционный материал, изготовленный на базе нетканых отходов. К ним можно отнести техногенные отходы, которые получают измельчением тары из пластика. Полученные из них массы имеют повышенные теплоизоляционные свойства, стойкость к воздействию биологически активной среды и низкую стоимость. Такая технология еще одну, очень важную, составляющую – улучшается экологическая ситуация.

Нетканые: прокладочные и теплоизоляционные ↑

Нетканые материалы, отличающиеся своей прочностью,– это гибкие изделия, имеющие в основном вид многослойных полотен, скрепленные различными способами:

• механическим;
• прошивным;
• иглопробивным;
• клеевым;
• термосшивным.

В последних, например, «термосшитые» не имеют между собой связующего: клея, эмульсии и других, что делает их экологически более безопасными. Нетканый волокнистый утепляющий материал при подобном методе скрепления с легкостью возвращает форму, благодаря их спиралевидной структуре. Это крайне важное свойство, так как слой теплоизоляции должен сохранять толщину.

Конечная область применения того или иного нетканого полотна зависит от способа крепления.

Иглопробивному полотну свойственны высокая поверхностная плотность (более 150 г/м²) и, соответственно, высокие прочностные характеристики, что обусловливает применение подобного нетканого вида главным образом как геотекстильного, а также основы под рулонные кровельные материалы и напольные покрытия. Нетканый волокнистый прокладочный материал может выполнять:

• дренажную и фильтрующую функцию, например, при устройстве инверсионных кровель,
• выступать армирующим и защитным слоем, например, как разделяющий слой между жестким утеплителем и гидроизоляционной безосновной мембраной и другое.

Для достижения больших показателей прочности и износостойкости зачастую прибегают к сочетанию различных методов скрепления.

© 2020 stylekrov.ru

Волокнистые материалы — это… Что такое Волокнистые материалы?



Волокнистые материалы

Волокнистые материалы

в авиастроении. В авиационной технике широко применяются различные материалы на основе химических (искусственных, синтетических, углеродных, керамических, стеклянных, кварцевых, базальтовых, металлических) и натуральных (хлопка, льна, шерсти, шёлка, асбеста) волокон. В. м. изготовляются в виде штапельных волокон, комплексных нитей, холстов, лент, шнуров, трикотажа, тканей, войлоков, нетканых материалов. Применяются как в чистом (исходном) состоянии, так и в композиции с пропиточными составами и другими связующими (например, волокниты, текстолиты). В. м., применяемые в авиационной промышленности, включают материалы для тепло- и звукоизоляции (см. Теплоизоляционные материалы), (см. Звукопоглощающие материалы), декоративно-отделочные материалы для пассажирских салонов, фильтрующие материалы, ткани для парашютов и др. Предельные рабочие температуры для В. м. из хлопка, льна, шерсти, шёлка не должны превышать 80—100°С; для В. м. из химических волокон: капрона 120°С, лавсана 150°С, фенилона 250°С, терлона и аримида 350°С. Для теплоизоляционных В. м. допускаются более высокие предельные рабочие температуры, чем для конструкционных материалов из тех же видов волокон: для В. м. на основе стекла 450°С, асбеста 600°С, кварца 1000°С.

Авиация: Энциклопедия. — М.: Большая Российская Энциклопедия. Главный редактор Г.П. Свищев. 1994.

.

• Волнолёт
• Вооружение авиационное

Смотреть что такое «Волокнистые материалы» в других словарях:

• волокнистые материалы — в авиастроении. В авиационной технике широко применяются различные материалы на основе химических (искусственных, синтетических, углеродных, керамических, стеклянных, кварцевых, базальтовых, металлических) и натуральных (хлопка, льна, шерсти,… …   Энциклопедия «Авиация»

• волокнистые материалы — в авиастроении. В авиационной технике широко применяются различные материалы на основе химических (искусственных, синтетических, углеродных, керамических, стеклянных, кварцевых, базальтовых, металлических) и натуральных (хлопка, льна, шерсти,… …   Энциклопедия «Авиация»

• ВОЛОКНИСТЫЕ МАТЕРИАЛЫ — смотри Композиционные материалы …   Металлургический словарь

• Изоляционные волокнистые материалы искусственные — искусственные изоляционные волокнистые материалы минеральные ваты в виде плит различной толщины и плотности из неорганических природных или искусственных волокон, скрепленных отвержденным связующим веществом. К ним относят: каменную вату,… …   Официальная терминология

• Огнеупорные волокнистые материалы — Огнеупорные волокнистые материалы: неформованные огнеупоры, состоящие преимущественно из частиц в форме волокна и предназначенные для использования в качестве теплоизоляции или изготовления огнеупорных изделий… Источник: ОГНЕУПОРЫ .… …   Официальная терминология

• огнеупорные волокнистые материалы — 2.7. огнеупорные волокнистые материалы: Неформованные огнеупоры, состоящие преимущественно из частиц в форме волокна и предназначенные для использования в качестве теплоизоляции или изготовления огнеупорных изделий. Источник: ГОСТ 28874 2004:… …   Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

• Огнеупорные волокнистые материалы — Материалы волокнистые огнеупорные – неформованные огнеупоры, состоящие преимущественно из частиц в форме волокна и предназначенные для использования в качестве теплоизоляции или изготовления огнеупорных изделий. [ГОСТ 28874 2004] Рубрика… …   Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов

• Материалы строительные теплоизоляционные — – строительные материалы и изделия, изолирующие тепловые потоки. Предназначены для тепловой изоляции конструкций зданий и сооружений, а также различных промышленных установок, аппаратуры, трубопроводов, холодильников и транспортных средств …   Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов

• Волокнистые огнеупоры — – теплоизоляционные, состоящие из волокон огнеупоры в виде формованных (плиты, блоки, листы и др.) с неорганической или органической связкой и неформованных (вата, войлок и др.) изделий. Волокнистые огнеупоры изготовляют преимущественно из… …   Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов

• Материалы изоляционные искусственные волокнистые — минеральные ваты в виде плит различной толщины и плотности из неорганических природных или искусственных волокон, скрепленных отвержденным связующим веществом. К ним относят: каменную вату, стекловату и шлаковату. [ГОСТ Р 53786 2010] Рубрика… …   Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов