Диэлектрические материалы

Из всех указанных выше требований к покрытиям в новых источниках тока, наиболее важными являются их диэлектрические характеристики (удельное объемное сопротивление, пробивное напряжение) и длительная термостойкость.

Основными достоинствами полистирола являются: отличные диэлектрические характеристики, высокий коэффициент лучепреломления, отсутствие хладотеку-чести, абсолютная стойкость к воде, а также способность к переработке разнообразными методами (табл. 54—57).

Испытаниями установлено, что физико-механические и диэлектрические характеристики материалов почти не изменяются от длительности пребывания в указанной среде.

Электроизоляционные свойства. Почти все пластические массы обладают более или менее ясно выраженными электроизоляционными свойствами, зависящими от состава и строения полимерного связующего, типа и количественного содержания наполнителя, влаго- и водостойкости готовой детали и некоторых других факторов. Большинство прессматериалов на основе поликонденсационных полимеров удовлетворительно работает в качестве низкочастотных диэлектриков при частоте тока порядка 50 гц. К высокочастотным диэлектрикам относятся полиэтилен, полистирол и его хлорпроизводные, а также фторопласты, отличающиеся малыми диэлектрическими потерями, практически не изменяющимися в зависимости от частоты тока. Они могут использоваться также и при сверхвысоких частотах. Однако для этих полимеров, помимо невысокой деформационной теплостойкости (< 60— 70° по Мартенсу), характерно ухудшение электроизоляционных свойств с повышением температуры. Наиболее стабильны в этом отношении полистирол, сохраняющий без изменения свои диэлектрические характеристики в интервале —60 — до +60° С, и фторопласт-4, который может работать без существенного ухудшения электроизоляционных свойств в интервале от —60 до +200° С.

Монография содержит систематическое изложение современного состояния исследований в области компьютерного материаловедения двойных и более сложных тугоплавких неметаллических соединений- нитридов и оксидов р-алементов (В, Al, Ga, С, Si, Ge) и керамических материалов на их основе. Обсуждаются особенности электронных свойств и функциональные характеристики основных классов высокотемпературных неметаллических нитридных и оксидных соединений в различных состояниях — кристаллическом, аморфном, наноразмерном. Анализируются проблемы описания роли структурных и химических дефектов в формировании свойств бинарных фаз, рассмотрены особенности энергетических электронных состояний поверхности кристаллов, интерфейсов, границ зерен. Значительное внимание уделено моделям и методам квантовохимических расчетов многокомпонентных нитридных и оксидных керамик (сиалоны). Обсуждены возможности и перспективы квантовой теории в решении задач практического материаловедения и прогнозе новых материалов с оптимизированными функциональными свойствами (термостойкость, прочность, высокая устойчивость в агрессивных средах, диэлектрические характеристики и др.). Обобщен опыт квантовохимического моделирования сложных высокотемпературных керамических материалов, нанокристаллов, многослойных структур, высокопрочных композитов.

Кремнийорганические полимеры характеризуются высокой термо- и теплостойкостью (более 40(ГС), а также водостойкостью, эластичностью, морозостойкостью, устойчивостью к окислению, физиологической инертностью, гидрофобностью. Эти полимеры имеют хорошие диэлектрические характеристики. Недостатками их являются невысокая механическая прочность и слабая адгезия к другим материалам.

Однако эффективное применение метода УФО для получения покры-ий возможно лишь для некоторых типов олигомеров. Особое место сре-1И них занимают полифункциональные гетероциклические олигоуретанме-шфилаты. Сочетание высоких скоростей отверждения под действием УФО : комплексом ценных свойств покрытий на их основе (высокая адгези-)нная прочность, прочность к истиранию, криостойкость, фотоокисли-гельная и термоокислительная стабильность, а также высокие защитные 1 диэлектрические характеристики) свидетельствуют о перспективности использования этих олигомеров в электроизоляционных композициях.

AVCO [32] определяет диэлектрические характеристики материалов в диапазоне частот от 1 кГц до 1 МГц.

Армирование термопластов коротким рубленым стекловолокном для повышения прочности и других механических свойств позволяет уменьшить толщину деталей и ведет к стабильности размеров деталей (особенно при повышенной температуре), сохраняя при этом их диэлектрические характеристики и высокую коррозионную стойкость. Эти детали изготовляют литьем под дав-

Основными достоинствами полистирола являются: отличные диэлектрические характеристики, высокий коэффициент лучепреломления, отсутствие хладотеку-чести, абсолютная стойкость к воде, а также способность к переработке разнообразными методами (табл. 54—57).

МЕТАЛЛИЗИРОВАННЫЕ ДИЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ МАТЕРИАЛЫ

Получены новые материалы — металлизированные диэлектрические стеклоткани, композиты сотовой структуры, перспективные для космической, авиационной и радиотехники, а также металлизированные стекловолокна и кремнеземные порошки (перлит, аэросил), ис-польлуемые в качестве проводящих наполнителей при получении композиционных материалов общего и специального назначения, металлизированные диэлектрические материалы, имеющие тоыкопленочное (до 1 мкм) металлическое покрытие (медь, никель, кобальт, палладий) сочетают в себе свойства текстильного материала и металла и представ ляют собой. новый класс инженерных материалов.

Суркова С. В., Козырев В. В., Темникова С. А., Ворончихина Л. И. МЕТАЛЛИЗИРОВАННЫЕ ДИЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ МАТЕРИАЛЫ............9,3

Если излучением режутся диэлектрические материалы или тонкие металлические пленки на диэлектрических подложках, то, как правило, из-за малой температуропроводности среды (k < < 0,01 см2/с) сравнительно легко удовлетворить условию u0a/k ^> 3> 1. При увеличении скорости резки справедливы приближения быстродвижущегося теплового источника и формула (104) для расчета температуры в наиболее горячей точке.

Как видно из этих индикатрис, диэлектрические материалы излучают по закону Ламберта в широкой области значений угла ф. Излучение металлов подчиняется закону Ламберта в более узкой области направлений, лежащих в пределах значений ф < 40°.

Для большинства диэлектриков показатель преломления п -< 2. Различные диэлектрические материалы обладают характерными для данного вещества зависимостями поглощательной способности от длины волны К. Однако общим для всех диэлектриков является увеличение их поглощательной способности с ростом длины волны К.

В качестве матриц твердотельных активных сред используются такие кристаллические или аморфные диэлектрические материалы, как корунд (А1зО3), иттрий-алюминиевый гранат (Y3Al5Oi2), стекло. Оптимальная концентрация примесных ионов в матрице, как правило, невелика и составляет ~5-10~2-10%. Уменьшение ее приводит к спаду коэффициента усиления, а увеличение — к взаимодействию активных частиц между собой.

Диэлектрические материалы

9. ДИЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ МАТЕРИАЛЫ

Диэлектрические материалы

Иногда в качестве источника поляризующего электрического поля применяют электреты. Например, в электростатическом преобразователе микрофонного типа используют металлизированную фольгу из электретов. Электретами называют специально обработанные диэлектрические материалы (например, парафин, фторопласт), длительно сохраняющие наэлектризованное состояние и создающие электрическое поле в окружающем пространстве. В этом смысле электреты подобны постоянным магнитам.