Диэлектрической постоянной

Электрический разряд между двумя электродами происходит в газовой среде или при заполнении межэлектродного промежутка диэлектрической жидкостью (керосином, минеральным маслом). В жидкой среде процесс электроэрозии происходит интенсивнее.

Обработку ведут в ваннах, заполненных диэлектрической жидкостью. Жидкость исключает нагрев электродов (инструмента и заготовки), охлаждает продукты разрушения, уменьшает величину боковых разрядов между инструментом и заготовкой, что повышает точность обработки.

Принципиальная схема электроимпульсной обработки приведена на рис. 223, б. Инструмент-электрод 3 и обрабатываемая деталь 4, между которыми поддерживается зазор, погружены в ванну 5 с диэлектрической жидкостью. Генератор импульсов / создает в рабочей зоне межэлектродного пространства редкие (400 имп/сек.), но мощные импульсы, обеспечивающие высокую производительность процесса— до 1500 мм3/мин.

Возрастающий уровень применяемых в технике высоких давлений, требует проведения натурных тензомет-рических исследований, теория, методика и техника проведения которых изложены в настоящей книге. Рассматриваются два основных случая тензометрирования аппаратов, наполненных диэлектрической жидкостью или водой и нагруженных гидростатическим давлением в нормальных температурных условиях. В книге намечены также пути проведения тензометрических испытаний аппаратов, работающих в других условиях: различные среды, нестационарный характер нагружения, высокие и низкие температуры и др.

Степень защиты тензорезисторов и проводов зависит от свойств жидкости, заполняющей сосуд. Если среда не обеспечивает электроизоляции или оказывает химическое воздействие на тензорезисторы, то подготовка испытаний в области воздействия сверхвысоких давлений ведется в направлении изоляции от среды тензорезисторов и соединительных линий, а средства и методы тензометрии не отличаются от принятых в атмосферных условиях. С методической точки зрения желательно на период испытаний наполнять сосуд диэлектрической жидкостью, что всегда упрощает исследования ввиду возможности их проведения без применения средств защиты.

Электростатические сепараторы применяются для тонкой очистки жидкости от электризованных твердых частиц. Принцип действия такого сепаратора заключается в том, что находящиеся в жидкости частицы 1 (рис. 14.6, б) заряжаются статическим электричеством при движении их с диэлектрической жидкостью в результате электризации трением. Попадая в электрическое поле, созданное электродами 3 и 4, помещенными в корпус 2 сепаратора, эти частицы притягиваются к тому или другому электроду в зависимости от знака электрического заряда частицы. В момент соприкосновения заряженной частицы с электродом ее заряд может нейтрализоваться. Поэтому для удержания частицы на электроде устанавливаются пористые диэлектрические пластины 5.

вившиеся частицы металла выбрасываются в окружающую среду (рис. 7.1, в), охлаждаются диэлектрической жидкостью и застывают в виде малых шариков (0,01 ... 0,005 мм), образуя шлам - продукт эрозии. В результате на поверхности анода образуется сферическое углубление -лунка. Поверхность катода также подвергается частичному эрозионному разрушению (рис. 7.1, в).

Обработку ведут в ваннах, заполненных диэлектрической жидкостью. Жидкость исключает нагрев электродов (инструмента и заготовки), охлаждает продукты разрушения, уменьшает боковые разряды между инструментом и заготовкой, что повышает точность обработки.

Электроэрозионная обработка является методом, в котором съем металла производится посредством теплового воздействия импульсов электрического тока, возбуждаемых между обрабатываемой заготовкой и электродом-инструментом (ЭЙ). В процессе обработки заготовка и ЭЙ расположены на определенном расстоянии друг от друга, заполненном диэлектрической жидкостью. Диэлектрическую жидкость, заполняющую межэлектродный промежуток (МЭП), называют рабочей жидкостью (РЖ).

Электроэрозионная обработка (ЭЭО) является разновидностью электрофизической обработки. При ЭЭО изменение формы, размеров и качества поверхности происходит под действием электрических разрядов, возникающих при пропускании импульсного электрического тока в зазоре шириной 0,01...0,05 мм между электродами — заготовкой и инструментом. Под действием электрических разрядов материал заготовки плавится, испаряется и удаляется из межэлектродного промежутка в жидком или газообразном состоянии. Такие процессы разрушения электродов (заготовок) Называются электрической эрозией. Промежуток между заготовкой и электродом заполняют диэлектрической жидкостью, такой как минеральное масло. При достижении на электродах напряжения, равного напряжению пробоя в среде, между электродом и заготовкой образуется канал проводимости, по которому осуществляется импульсный дуговой или искровой разряд. Плотность тока в канале проводимости достигает 8000... 10 000 А/мм2, а время разряда — 10~15...10~8 с. При этих условиях на поверхности электрода-заготовки температура возрастает до 10 000.. .12 000 °С, что приводит к расплавлению и испарению элементарного объема металла. На обрабатываемой поверхности образуется лунка, затем пробой происходит в другом месте, и так продолжается до тех пор, пока не снимается требуемый слой металла. В результате расстояние между электродами возрастает настолько, что пробой при заданом напряжении импульса становится невозможным, и наступает момент прекращения обработки. Поэтому для продолжения обработки электроды необходимо сближать до тех пор, пока не будет достигнут заданный размер заготовки.

Electrical discharge grinding — Электроразрядная шлифовка. Шлифовка за счет разряда между отрицательным электродом — шлифовальным кругом и положительным — заготовкой, отделенными небольшим промежутком, заполненным диэлектрической жидкостью типа нефтяного масла.

Удаление металла быстродействующей вспышкой разряда между электродами различной полярности, один на заготовке и другой на инструменте, разделенными расстоянием от 0,013 до 0,9 мм (от 0,0005 до 0,035 дюйма). Промежуток заполнен диэлектрической жидкостью и металлическими частицами, которые в результате расплавления частично испаряются и удаляются из этого промежутка.

Обладая низкими диэлектрическими потерями (при высоких частотах и температурах), высокой диэлектрической постоянной .(при высоких частотах), ситаллы являются незаменимым материалом для изготовления изоляторов.

Согласно взглядам Р. Л. Мюллера [2], стекло, образованное из ковалентно связанных структур SiO/2, О", Na+, в неполярной среде.

полярных структурных узлов должно привести к увеличению диэлектрической постоянной среды и снижению количества ассоциированных узлов, в том числе и SiCh/.,, 0~, Na+; возникнут разрывы в сплетениях из этих комплексов, произойдет их дробление, промежутки между ними окажутся заполненными комплексами из неполярных узлов SiO*/2. Это обстоятельство, помимо положительного влияния на защитное действие покрова вследствие

Наибольший коэффициент двойного преобразования достигается при заполнении зазора между электродом и пьезоэлементом диэлектриком с высокой относительной диэлектрической постоянной е. В реализованных на практике конструкциях ПРЭ представляет собой вытянутый пьезоэлемент с одним электродом, который выполнен в виде спирали, нанесенной на валик из оргстекла. При вращении валика электрод скользит вдоль пьезопластины,

Электрические свойства «Майлара» устойчивы до поглощенных доз порядка 1010 эрг!г. Во время облучения диэлектрическая постоянная и диэлектрические потери испытывают значительные изменения, но они восстанавливаются после прекращения облучения [14]. Свойства образца толщиной 0,05 мм восстанавливаются примерно через 12 дней после облучения. Свойства «Майлара» (кроме диэлектрической постоянной и диэлектрических потерь) зависят от мощности дозы. Радиационные эффекты в «Майларе» обычно меньше при большей мощности дозьц что указывает на значительную роль кислорода.

Имеется много работ, посвященных изучению влияния облучения на различные электрические характеристики А1203. Некоторые из этих результатов приведены в табл. 4.1. Образцы А1203 высокой чистоты, предназначенной для работы в качестве электрического изолятора для термопар, облучили в реакторе MTR при 400° С до 5,2-1020 нейтрон/см2 [166]. Было отмечено быстрое снижение электрического сопротивления с насыщением на уровне, достаточно высоком, чтобы использовать А1203 в качестве изолятора для термопар. Монк [153] облучал конденсатор из -А1203 при 400° С и измерял сопротивление и емкость во время облучения. Произведение этих величин (RC) является характеристикой качества конденсатора и пропорционально диэлектрической постоянной и удельному объемному сопротивлению. Было найдено, что ток утечки конденсатора увеличивается с увеличением уровня мощности реактора, достигая насыщения при определенном значении мощности. Утечка при облучении приписывалась большей частью ионизационным эффектам, производимым у-квантами, так как некоторая ее доля поддерживалась за счет остаточного у-облучения после остановки реактора. Остаточные эффекты не наводились при интегральных потоках до 3,5-1018 нейтрон/см* и 1,4 X 1018 у-квант/'см2.

Взаимосвязь между удельным электросопротивлением изоляции трубопровода ги и его постоянной распространения у следует из уравнений раздела 23.3.1; она может быть получена в зависимости от диаметра трубопровода d также и с кривых на рис. 23.6 в случае частоты 50 Гц и с кривых на рис. 23.13 в случае частоты 16 2/з Гц. При обычной изоляции трубопроводов с толщиной слоя 5=3-т-4 мм и относительной диэлектрической постоянной вг=5 в случае удельного электросопротивления изоляции ги до 104 Ом-м2 при частоте f=50 Гц и до 3-Ю4 Ом м2 при f=162/s Гц емкостным сопротивлением изоляционного покрытия можно пренебречь в сравнении с омическим /•„. Для таких сравнительно низких значений ги справедливо упрощенное соотношение

Рис. 60. Зависимость ускорения растворения атома с ребра ступеньки RA/RQ от относительной диэлектрической постоянной е растворителя (кривая 1 — AL = 1 эВ, кривая 2 — Д? = = 2 эВ) и Е от напряженности поля Е (В/см) в двойном электрическом слое (3)

а) подбором растворителя с малой величиной относительной диэлектрической постоянной е: '

Увеличение диэлектрической постоянной к снижает работу выхода иона в растворитель и одновременно работу сольватации анионами электролита. Это означает, что согласно уравнению (235) работу выхода иона в электролит определяют два противоположно действующих процесса: повышение «агрессивности» растворителя уменьшает роль анионов в растворении; наоборот, снижение в повышает чувствительность металла к AL и увеличивает роль анионов, однако в этом случае растворение уже избирательное, т. е. происходит одновременный рост избирательности травления и стимулирующего действия анионов.

а) подбором растворителя с малой величиной относительной диэлектрической постоянной е;