Текст
                    С. Христов zH6. Антонов ' П. Драгоиски
СПРАВОЧНА
СЕРИЯ
ЗА РАЦИОЧАСТИ
част втора И МАТЕРИАЛИ
техника


инж. СЕРГЕЙ ХРИСТОВ инж. ИВАН АНТОНОВ инж. ПЕТЪР ДРАГОЙСКИ СПРАВОЧНА СЕРИЯ ЗА РАДИОЧАСТИ И МАТЕРИАЛИ ЧАСТ ВТОРА радиотехнически материала СОФИЯ - 1977 ДЪРЖАВНО ИЗДАТЕЛСТВО „ТЕХНИКА"
УДК 621.396.69(083) Сяравочникъг сьдържа технически!? характеристики на ра- диитехническите материали. употребнвани във вгпчки области иа слаботоковага техника съобщителна техника, изчислителна тех- ника, електроника, регулираща и унравляваща техника и пр. Към радиотехническите материал» са добанени и пай нажните кин- ет рукционни матерна.!», т. е. материали с чисто механически предназначение. Справочники г сьдържа н кратки цапни за нронзхида и при- ложение™ на м.иерналите. Сиравичникът е предназначен за широк кры' радиолюбители и инжеиерно-техни1 .‘Ски работниц», рабогеши и областга на кон- струирането, производствен о н екенлоатацията на слабогокови изделия и съоръжения. (£) 621.396(023)
СЪДЪРЖАНВЕ Увод Част първа. Общи сведения 1 Общи снедения за слаботоковите материали . 9 1.1. Класифнкация на слабоюковитс материали 9 1.2. Механически показатели на магериалите . . 10 1.3. Електрически показатели па матерналите . . . .12 1.4. Топлинви показатели па магериалите . . 13 1.5. Стандартизация на магериалите . ... . . И Част втора. Конструкционна метали 2. Черни конструипионни меьтли ... ... 16 2.1. Общи снедения 16 2.2. Видове марки помани 19 2.3. Стоманени полуфабрикат . .22 2.4. Чугун . . . 26 3. Цветни конструкциинни мег зли . 28 3.1. Общи сведения ... . . . .28 3.2. Алумивий и негоиите сплави . ... 29 3.3. Цинк и негопите сплави 32 3.4. Мед.................. 33 3.5. Медно-цинковн сплави (месинги) . 35 3.6. Алпака ......... . . 38 3.7. Бронзони сплави ... 39 Част трети. Иаолационни материали (диелектрици) 4. Илолационни материали. Обит снедения . .42 5. Газообразни и течни диелектрици . 46 5.1. Въздух . ................. . .46 5.2. Други газообразни изолатори . ... 47 5.3. Течни изолатори ... 48 G. Нсорганични изолациопни материали . .......... .49 6.1. Слюда и слюденн полуфабриката . . .49 6.2. Азбест и азбестови материали ... 50 6.3. Изолапиопна керамика ... . . 50 6.4. Изоляционно стъкло ............. . 56 6.5. Сегветоелектриди и пиезоелектрици . . 58 7. Каучук и гума, прнродни и изкуствени смоли . 60 7.1. Естествен каучук и гума . . . 60 7.2. Синтетични каучуии и гуми ... . .61 7.3. Природни смоли................................................ .62 7.4. Целулозни етери.................. . . . ... . . 63 3
H ( iiiiii'HPiltti lepMoiuiacrii'iiiii смоли . . . .................... 64 8 1 ()6uui сведении . . ..... 64 8.' I lo.inei плен .64 6.3. Полипропилен............... ............... . . 65 8.1. 11ол)цеграф.туоре силен (ПТФЕ) . . 65 8.5. Полихлортрифлуоретилен (ПХТФЕ) . 67 8.6. (ктлнетирол.................... . . 67 8.7. АЬС-съполимер (ABS-съполнмер) . . 68 8.8. Поливинилхлорид (PVC).......... . 68 8.9. 11олиаинилхлоридни полуфабрикат .... . 69 8.10. Полнмегилметакрилаг . 70 8.11. Полиамид . . . ...... 70 8.12. Полиуретан ....... .71 8.13. Полифениленоксид . . . ,. 71 8.14. Полисулфои ... ... ... . 71 8.15. 1 [о.чиформалде.хид ... /2 8.16. Поликарбонат ... .72 8.17. Иолиетилентергф талат 72 8.18. 11ОЛИИМИД................. . ... 73 8.19. Приложение на термопласте . . . ... 73 9. Сипгетични термореактивни смели /5 9.1. Фенолформалдехидна смола . . . ... 75 9.2- Фено.тформалдехидни пласт маси .... .75 9.3. Аминоформалдехидни смоли и иластмаси . ... 77 9.4. Неиаситени полиестерни смоли и иластмаси 78 9.5. Епоксидни смоли и иластмаси . . ... 78 9.6. Диалилфгалаг............... . . . ... 78 9.7. Силициевоорганични смоли....................................... .79 9.8. Приложение на термореактивните иластмаси . . 79 10. Слоесги електроизолационни материали . ... 81 10.1. Общи сведения . . . .... 8! 10.2. Електроизолационни хартии и картоми 81 10.3. Електроизолационни плагна (тъкани) .... . . 83 10.4. Гетинакс ... . . ... 85 10.5. Текстолит . . ... .87 10.6 Фолираии слоести материали . . . . 89 10.7. Обработка на слоест иге материали . 90 И. Лакове, вост.цн, компаунди, лепила 91 11.1 . Електроизолационни лакове................................... 91 11.2 . Воськообразпи изолациокнн материали . ... 94 11.3 . Компаунди . ... . . . . 96 11.4 . Лепила ... ......... 99 Част четвърта. Проводникови материали 12. Ниспоолпш проводницы . . . . . .102 12.1. Общи сведения . ... . . 102 12.2. Неи толнрани (голи) медни ироводници . . . . ЮЗ 12.3 Емай.тирапп проводницы - 105 12.4. Намотъчни ироводници . ... .106 12.5. Ироводници високочесютни (литендрат; .........................107 4
12.6. Монтажни проводиици........................................... 107 12.7. Проводники (шнурове) за бшови елекгроуредн . 108 12.8. Проводиици тоичестопш, екраиирани ... 109 12.9. Проводники цнсталациоини за сигналим уредби . 109 12.10. Радиочестогни кабели....... . 110 12.11. Телефонии шнурове и кабели . . 111 13. Високоо.\.!1 ироводници 112 13.1. Общи сведении Н2 13.2. Прово пиши за ючви резисюри . ИЗ 13.3. Ироводници за нагрева!ели ... 115 13.4. Материали ла гермодвойки .............. . 117 14. Кошакиш млгрнали и припои . - 118 11.1. Общи сведения . . . . .118 14.2 Кон гак гни метали и мел инн снлави 122 14.3. .Мешлокерамични к.инами . . 124 14.4. Е.иктро1ехнически пылен . 126 1 1.5. Припои 126 Часа пега. Полу проводиикови материали 15. Полупроводников!! материали . . . 131 15.1 . Общи сведения . . ... 131 15.2 Видове UL'.'.yHposo.'.UMiroaH мя'ериалн . . 131 Част шеста. Магнитки материали 16 Mai нитни материали 138 16 I. Общи сведения . . . . 138 16.2. Магнитномеки материали . 141 16.3. Магннтногвьрди материали . . ....................152 Литература.......................................... . . 156 Азбучен указател . . ...... . ... . . 157 5

УВОД Радиотехническите материали, ра.зглеждани в настоящий спра- вочник, обхващат слаботоковите материали, конто се използуват в съобщителната техника, изчислителната техника, регулиращата и уиравлязащата техника и пр. Радиотехника i а нредставлява един от основните раздели на с вобщителната техника, към конто спа- дат и телевизията, телефонната техника, електроакустиката и др. Но газп иришна ионятието „радиотехнически материали1' трябва да се разбира в неговня пай-широк смпсъл, т. е. то съдържа вени- ки материали на с шботоковата техника, конто се занимана с нре- насяяето и прераболсага на маломощна (информационни) слектри- чески сигналя. Ионятието „радиотехнически материали* сьдържа и материалите на електроникага, конто се занимана с функцпонн- рането н приложение™ на електоопните елемепти (наир, елек- тронни лампи и полупроводников!! елементи). Радиотехническите материали се класират на основание .на техните електрическп и магнитна свойства на четири основан разме- ла: проводников!!, електроизолациинни, полупроводникови и магнит- на материали. На практика в радиотехническите конструкции участ- вуват и многобройни материали с чисто механическо предназна- чение, наричани още и конструкциснни материали. Конструкшюн- ните материал.!! се сьдържа г в детайлите за шасита, кутин, ка- паци, скални и иредавателни механизм!! и пр. Тези детайли изпъл- няват главно или нзключително механически функции и пред- став, шват важна част от конструкцията на радиотехническите апарати. .Много често някаи детайли имат и смесени (елекгромаг- нитни и механически' функции, което не позволив.! ясна класифи- кация на радиотехническите материали. В настоящим справочник е възприето компромисно решение - към четирите части, конто съответствунаг на четирите основни раздела сообразно електри- ческите и магнитните свойства, е добавена още една част за консгрукционннте метали. Настоящият справочник има чисто практически характер, каго георетичните осиови на материалознаниего не са включенн в не- говото съдържание. Тези основи се разглеждат в специалната литература, посочена в края на справочника. Снравочникът е предназначен за широк кръг радиолюбители и инженерно-тех- 7
нически работници, работещи в областта на конструирането, производство™ и експлоатацията на слаботокови изделия и съо- ръжения. В справочника е обърнато особено внимание на гези характе- ристики на материалите, конто са необходими на радиолюбителя и конструктора при създаване на нови конструкции.. При кок- струиране на изделия за масово или серийно производство тряб- ва да се обръща особено внимание на стойността на материали- те и на техния произход. Трябва да се предпочитат по-евтини материали от местен произход или от внос от социалистическите страни. Трябва да се икономисват цветни метали, като се заме- нят с черни метали или пластмаси. Трябва да се има пред вид технологията на производство™, конто е различна при радиолю- бителски и заводски условия. В справочника на много места са посочени последните номе- ра на българските държавни стандарта (БДС), респ. отраслови нормали (ОН). Там, където няма БДС или ОН, са посочени номе- рата на съветските стандарта (ГОСТ). По липса на място спра- вочникът съдържа само извадки от съответните стандартизацион- ни документа. Желателно е във всички случаи запозпаването с пълния текст на тези документа. За никои материали, внос от други страни, не са посочени стандартизационнн документа. В такъв случай трябва да се използуват фирмените материали на фирмите-производителки. Автор ите
Част иърва. ОБЩИ СВЕДЕНИЯ 1. Общи сведения за слаботоковите материали 1.1. Класификация на слаботоковите материали Слаботоковите материали могат да се разделят според тяхно- го предназначение на радиотехнически материали (в тесен сми- съл на това понятие) и на конструкционни материали. Радиотехническите материали се класифицират според техните електрически и магнитни свойства, както следва: Проводникови материали. Те служат за пренасяне и прера- ботка на електрическа енергия. Нискоомните проводници имат малко електрическо съпротивление и главната им задача е да нренасят електрическата енергия с възможно по-малки загуби. Високоомните проводници имат голямо електрическо съпротивле- ние, което причинява големи загуби, т. е. значителна част от електрическата енергия се преработва в топлива. 11ров<»дникови- те материали представляват метали с някои изключения (напри- мер електротехническите въглени). Изолационни материали. Те се характеризират с много голя- мо електрическо съпротивление и служат да отделят (изолират) електрически ироводниковите елементи както помежду им, така и енрямо конструкционните елементи. Изолационните материали се наричат още диелектрнци. Полупроводникови материали. По отношение на електриче- ското съпротивление тс заемат средно положение между провод- никови и изолацпонни материали, което се вижда от следната таблица: Материал Специфично елеюрическо съпрошнic- иие Ц.гп 10—8 до 10—5 10 6 до 108 по-голямо от 10т Проводници Полупроводиици Изолатори (диелекгрици) 9
Разликата между проводниците, полуироводнипите и твърди- те диелектрици се обяснява физикално от зонната теория на твърдите тела, давни за конто се съдържат в специалната лите- ратура, песочена в края на справочника. Магнитик материали. Те служат да създават или да уснлват (концентрират) магнитного поле. В болшинството случаи те пред- ставляват сплави или съединсния на металите желязо, никел и кобалт. Конструкционните материали не са радиотехнически мате- риали в тесен смисъл на това понятие, но имат голямо значение за слаботоковата техника. Те служат за наработка на носещи и покривнн конструкции, на различии механизма и пр. В повече- то случаи те са метали или органична материали, при конто играят основна роля механическите показатели, напр. якост на опън, повърхностна твърдост и пр. Много детайли имат двойно предназначение и служат както като радиотехнически материали, така и като конструкционни ма- териали. Така например металите могат да се употреСдват като конструкционни метали, проводници, полупроводники и Магнитки материали и са разгледани в съответните части на справочника. Технические показатели на най-важните метали са посоченн в табл. 1.1. Голямо значение като материали с двойно предназначение имат органнчните материали и специално пластмасите, конто слу- жат едновременно като изолацнонни и като конструкционни ма- териали. В справочника органичннте материали са равгледани в част трета („Изолационни материали"). 1.2. Механически показатели на материалите Плътността D на материалите се определи чрез количество™ маса в единица обем и се посочва в тоя/куб. метър (t/m3), където 1 t/m3 1 kg/dtn3 = lg/cm’. Плътността, измерена в никой от тези единици, има същата числена стойност, както относителното тегло на материала спрямо водата. Чрез онита на онън на материала, приложен върху лента или прът с определена форма, се определи зависимостта на удълже- нието на материала от напрежеиието на опън о, отнесено към единица повърхност на пьрвоначалното нанречпо сечение на из- питваната лента (прът). Това напрежение се посочва в паскали (Ра), където 1 Ра = 1 N/m2 (нютон/кв. метър). Често се използва измерителната единица МРа = 106 Ра. Доскоро се използваха ма- сово единиците kp/cm2 (kgf/cm2) и kp/mm-’(kgf/mm2), където 1 кр 10
(1 кило’лонд) е равен на 1 kgf (1 килограм-сила). Връзката между старите и новиге измерителни единици е следната: 1 МРа - ДО kp/cm2, 1 кр'сш2р«0,1 МРа, 1 Мраг<Ю,1 kp/mm2, 1 kp/mm2«=«10 МРа. Забележка: Точного съотношение е 1 кр—9,80665 N. Яност на опън ав е максималното напрежение а, което мо- же да издържи материалът, изпитвап на опън, преди да настъпи скъеване на изпитваната лента (прът). Този показател също се измерва в Ра или iMPa. Относителното удължение 5а е отношение™ на абсолютно- го удължение при опита на опън спрямо първоначалиата дължи- на на изпитвания образец. Модулът на еластичността Е е коефициентът на пропорцио- налността между напрежението на опън и отпосителното удъл- жение, т. е. Модулът на еластичността се определи при опита на опън за палки стоимости на с и се измерва също в Ра или МРа. Относителното удължение при скъсване 5 е относителното удължение в процента (%), определено в момента на скъсване при опита на опън. При крехки материали освен опита на опън се провежда и опит на огъване, като например изпитваният образец (прът, профил) се подпира в двата края и се натоварва на натиск в средата. Якостта на огъване с8в се определи при опита на огъване в момента на разрушаване (счупване) на материала. Тя се измерва също в Ра или МРа. Повърхностната твърдост Н се измерва по един от следни- те три методи: на Бринел, на Викерс и на Роквел. Твърдостта по метода на Бринел Ив се определи чрез повърх- ността (в шт2) на отпечатъка на закалена стоманена сачма, на- тнеиата върху изпитвания образец с определена сила (в кр). Вари- ра от 15 до 350 kp/mm2. Твърдостта пи метода на Викерс Hv се определи, както при метода на Бринел, но вместо сачма се използва четиристенна пи- рамида. За твърдост до 300 kp/mm2 двата метода дават едпакви резултати. Твърдостта по метода на Роквел HR се определи чрез дъл- бочината па проникване на диамантен конус (респ. стоманена сач- ма), натиснат върху изпитвания образец. Посочва се в относител- 11
ни единици за обхвати от 0 до 100 (изнитване с диамантен ко- нус, означение Нкс), респ. за обхвати от 0 до 130 (изпитв&не със стоманена сачма, означение Ц{1.). 1.3. Електрически показатели на материалите Специфичного електрическо съпротивление ? нредставлява електрическото съпротивление в омове (2) на един куб от изиит- вания материал, конто има дължниа 1 m и сечение 1m2. То се измерва в й.п> (омметър). Обикновено в таблиците то се носочва за 20' С. При ироводниците (вж т. 1.1) измерителната единица 2. ш дава много малки стойности, неудобии за начисления. На практика тук се използува често измерителната единица 2.mm2 т, конто нредставлява съпротивлението на проводник, дълъг 1 ш, със сечение 1 ram2. Връзката между двете единици е следната 12.m = 10s 2.mm2/m; 1 2.шт-гп l(Ef'2.m=l рй.т. В настоящий справочник за ироводниците се използува еди- ницата микроомметър (р.2 лп), конто е равна на единицата 2 .mm2/m. При изолационните материали се работи с единицата омметьр (2. ш). Доскоро за тази цел се употребяваше единицата омсанти- метьр (2.ст), конто е по-удобна за работа и нредставлява елек- трическото съпротивление на 1 ст3 от материала. Очевидно 12. ст = 0,012. т, респ. 1 2.т = 100 2. ст. Често при изолационните материали р се нарича още специ- фично обемно съпротивление и се означава pv. Специфичного повърхностно съпротивление р се коитролира само при твърдите изолационни материали и нредставлява елек- трическото съпротивление между два електрода, монтирани върху едната страна на пзолационното тяло, като дължииата на всеки от електродите е равна на разстоянието между тях. Специфично- го навърхностно съпротивление се измерва в омове (2). Електрическите съпротивления на изолационните материали се наричат още изолационни съпротивления. Обикновено изолацион- ните съыротивления намаляват значително след престой на ма- терив л-нте вьв влажна и топла атмосфера или след престой във вода. Представа за чувствителността на материала към въз- действието на влага се получава от показателя водопоглъщане, конто се измерва в процента (%) или mg/cm2 чрез увеличением на масата на изоляционного тяло след престой (наир 24п или 4 денонощия) в студена вода. Па практика вместо масата се измер- ва теплого. Електрическа пробивна якост Е* на изолационните магериа- 12
ли се измерва със силата на електрическото поле, коего действу- ва върху поставения между два елекгрода материал, непосред- ствено вреди настъпването на електрически пробив. Измерителната единица е мегаволт/метър (MV/m), конто е еднаква с по-старата единица киловолт/милимет ьр (KV/inm), т. е. 1 MV/ш — 1 KV/miii —10 KV/сш. Иробивната якост за един и същ материал зависи от форма- та на електродите, разстоянието между тях и времето на прила- гане на изнитателното напрежение. Аналогично на изолационното съпротивление пробивната якост намалява след престой на мате- риала във влажна и топла атмосфера. Относителпата диелектрична константа et на един изолацио- нен материал сирямо вакуум или въздух се измерва в относи- телнн единици при различна честота, най-често при 50 Hz и 1 MHz. Тя се измени сравнително малко при преминаване от една- та честота към другата честота. Диелектричният коефициент на загубите tgo нредставлява тангенс от двпълнителния ъгъл 8 на дефазиране между ток и напрежение при един кондензатор с диелектрик от изпитвания изолационен материал. Тангенс о зависи твърде много от честота- та и е един от решавагците показатели за високочестотно прило- жение на изолационните материали. Обикновено се измерва при 50 Hz и 1 MHz, като в повечето случаи расте с повишаване на честотата. ^1.4. Топлннни показатели на материалите Температурният коефициент на специфичното електрическо съпротивление ТКР е число, което показва относителното изме- нение на р при нарастване на температурата с 1 градус: ТКГ fu! PtI р pti t,-ti к ьдего pt2 e p при температура t2; pn—p при температура tL. Оттук следва: pt2=p. [1 + TKp . (t2- 20)], където tt —20°C, a p=ptl e взето от таблица 1.1. Измерителната единица за ТКр е 1/°С. Почти всички материа- ли имат положителен ТКр, т. е. р нараства с увеличаване на 13
темнературата. Чистите метали имат приблизително еднакъв ТК, равен на около 0,004 1 ° С. Металните сплави имат ио-малък ТКр отколкото чистите метали, като последният може да стане равен на 0 или даже отрицателен. Полуцроводниковите материали имат отрицателен ТКр . Темпепатурен коефициент на линейного разширение ТК] е число, коего показва относителното уцьлжение на дъльг образец от материала при нарастване на температурата с I градус. където Lt„ е дължина на образеца при температура t2; Lu —дължина па образеца при температура tt. Оттук следва: Ц, — L(1. 11 + ТК,. (t2—t±)]- Измервателната единица за ТК, е 1/°С. ТК| е винаги положителен, т. е. телята при нагряване се раз- ширяват. За металите той е от порядъка на 5—30.10 ^ 1/°С, а за пластмасите 10 ч-250/. 10“'; 1/°С. Топлоустойчивост на формата по Мартенс Тм се посочва при пластмасите. Точно определен образец от пзпигваната пластмаса, натоварен на огъване, се размеква и се огьва при определена температура, конто именно характеризира тази топлоустойчивост. Когато електрическите пластмасови детайли не са натоварени механически, те могат да работяг продължително време при тем- пература, конто обикнозено е с 10 до 20° С по-висока от темпе- ратурата на Мартенс. Свиване при леене S се посочва в процента (%) както при металите, така и при пластмасите, конто се отливат в нагрято състояние със или без налягане, в специални форма (матрицп, ко- кили). При изстиване на отливката във формата, отливката се свива, и процентното намаление на линейните размери в сравне- ние със съответните размери на формата представлява свиването при леене. Свиването варира от 0,1 до 4% в зависимост от мате- риала. За получаване на точни отливки се предпочитат материали с малко свиване. 1.5. Стандартизация на материалите У нас материалите се произвеждат и доставят сьгласно бъл- гарските държавии стандарта (БДС). Новите или по-малко упот- ребяваните материали се произвеждат и доставят сьгласно отрас- 14
лови нормали (ОН). Вносните материали от СССР се доставят сьгласно съветските държавии стандарта (ГОСТ) или технически условия (ТУ). Посочените по-rope стандартизационни документа се преработ- ват и иодиовяват периодически през няколко годный. Тези доку- мента са най-подробният и достоверен източник за сведения за техническите показатели иа материалите. В настоящий справочник на много места са посочени послед- ните номера на БДС, респ. ОН, а там, където няма БДС или ОН, са посочени номерата на ГОСТ. За никои материали, внос от други страни, не са посочени стандартизаиионннте документа. В таки- ва случаи трябва да се използват фирмените материали на фирми- те-нроизводителки. Таблица 1.1 Технически показатели на иай-важните чисти метали Название Символ D, —- I in3 | T To- пене, °= T K.l- лене, °C E, MPa tk xib' W 1 p’ 1 . m | Алуминий А] 2,70 660 2500 70000 i 1 16 24 0,028 Антимон Sb 6,69 630 1440 79000 30 10 0,43 Берилий Be 1,86 1285 2970 1 300000 60 11 0,066 Висмут Bi 9,80 271 1560 32000 9 12 1,18 Ванадий V 6,07 1726 3400 260 12 0,06 Волфрам w 19,30 3380 5930 । 370000 250 4,5 0,055 Германий Ge 5,35 | 958 2700 6 । 5.10» Желязо Fe 7,86 1539 2740 216000 45 12,5 1 0,097 Жива к Hg 13,55 -39 357 182 ! 0,958 Злато Au 19,29 1063 2660 81000 18 14 , 0,023 Иридий lr 22,40 2454 4350 525000 — 6,5 0,052 Кадмий Cd 8,65 321 765 51000 35 30 0,068 Калай Sn 7,28 232 2430 55000 4 27 , 0,12 Кобалт Co 8,83 1490 3185 207800 125 13 0,062 Магнезий Mg 1,74 657 1102 4,5000 25 26 | 0,046 Манган Mn 7,21 1247 2152 200000 — 22 0,43 Мед Cu 8,92 1083 2595 130000 50 16.5 ' 0,018 Молибден Mo 10,20 2630 4800 340000 160 5,2 0,057 Никел Ni 8,90 1455 2800 210000 80 13 0,075 Олово Pb 11,34 327 1750 16000 3 29 1 0,21 Паладий P<1 11,96 1554 3560 114800 50 11,9 0,11 Платина Pt 21,43 1774 4010 170000 50 9 1 0,108 Родий Rh 12,40 1966 3960 280000 110 8 0,045 Силиций Si 2,34 1414 2630 115000 — 7 5.10s Сребро Ag 10,50 960 2210 75000 20 19 0,017 Тантал Ta 16,69 3000 4100 190000 30 6,5 0.135 Титан Ti 4,43 1812 3260 118000 160 9 0,42 Хром Cr 7,00 1920 2327 — 70 8 0,13 Цинк Zn 7,14 420 907 100000 35 29 0,06 15
Част втора. КОНСТРУКЦИОННИ МЕТАЛИ 2. Черни конструкционни метали 2.1. Общи сведения Черните конструкционни метали обхващат сплавите на желя- зото, конто в зависимост от съдържание го на въглерод се на- ричат стомани или чугуни. Чистого желязо има много ниски механически показатели и не се използва като конструкционен метал. Основните физически показатели на желязото са посочени в табл. 1.1. Стоманите се произвеждат в извънредно голямо разнообра- зие от марки (тииове) и изпълняват много важна роля във всич- ки области па гехникага. Те се употребяват предимно като конструкционни метали в носещи, покриващи и двигателни конструк- ции и в материалообработващи инструмента и съоръжения, където решаваща роля играят механическите свойства на стоманите. Чугуните се използуват главно за носещи и покривни кон- струкции с по-големи размери. Поради техните Магнитки свойства черните метали се изиол- зват твьрде много в електротехниката като магнитопроводи и достоянии магнита, но това тяхно приложение е предмет на от- делен раздел в настоящий справочник. Чугунът се получава от желязна руда във високи пещи, а сто- маната се получава от чугун и от стоманени отпадъци в сименс- мартенови пещи, в бесемерови или томасови конвертори или в електрически пещи. Основен примес за стоманата и чугуна се явява въглеродът: съдържание 0,05 до 1,7% за стоманата, респ. 1,7 до 6,6% за чу- гуна. Увеличаването на въглеродното съдържание в стоманата и чугуна води до следните резултати: увеличава якостта, твърдост- та и способността за закаляване, но намалява ударната жилавост, нластичността и способността за заваряване. Стомана с главен примес въглерод се нарича въглеродна стомана. 16
Стомана с други значителни примеси освеп въглерод се нари- ча легирака. Легпращите елементи подобряват механическите свой- ства на стоманата, наир, гъвкавост, създават нови свойства, напр. немагнитност, устойчивое г на корозия, високо електрическо съ- противление, подобрява се термообработката и пр. 2.1.1. Пластична деформация на стоманите След получаването им в пещите или конвертора ге стоманите обикновено се отливат в метални форми (копили) иод формата на стоманени блокове с тегло няколко тона. За да се получат блокове без всмуквания, се леят не напълно дезокендирани сто- мани, конто при наливане в кокилите нродължават да отделят въглероден окис, т. е. металът кипи. Такива стомани се наричат кипящи, като към марката на стоманата се добавя озпачение- то „кп“. Стоманените блокове се валцуват в загрято сьстояние (800 до 1200’С) между валци на няколко последователи!! степени и се получават като краен продукт стоманени полуфабриката - - Ли- стове, ленти, пръти или други профили. При студеното валцуване, ресн. при студеното изтегляне ирез дюзе (отвори с определен профил), стоманите и другите метали се втвърдяват и тяхната якост и твърдост се новишават. Студе- ната деформация на металите дана възможност за получаване на ленти и профили с по-голяма точност на размерите. При подхо- дяща термообработка на студенодеформираните метали може да се новишн тяхната пластичност, а да се намали якостта и твър- достта им. Студеното валцоване предизвиква студена деформация на ме- тала, наречена още наклеп (нагартовка). Студената деформация, комбинирана със следваща термообработка, е основен метод за получаване на метали с различии механически показатели. В стан- дартизацией ните документа различимте съетояиия обикновено се означават със следните букви: М- - меко (отвърнато, отгрято), ОМ особено меко, Т — твърдо, И — твърдо (нагартовано), ПТ— полутвърдо, ПН—полутвърдо (полунагартовано), ПМ — полумеко, Of — особено твърдо, ВН — особено твърдо (силно ыагарговано) При увеличаване на твърдостта се увеличава якостта на опън (ок) а се намалява относителното удължение при скъсване (6). 2 Сйравочкд серия за радиочасти 17
2.1.2. Термообработка на черните метали Втвърдяването на стоманите може да се извърши чрез студе- на деформация и чрез термообработка, наречена закаляване, при конто настъпват значителни структурни изменения в металните сплави. Закаляването на стоманите се извьршва чрез нагряване до температура в интервала 820 до 950° С, последвано от бързо ох- лаждане в минерално масло, вода или студен въздух (или ком- бинации от тези методн за охлаждане). Изборът на температура- та на закаляване и на охлаждащата среда зависи от марката на стоманата. При закаляванего се нолучават нестабилни състояния и въгрешни напрежения в стоманата, конто се премахват, ако след закаляването се приложи отир'ыцане. Отврьщането се извършва чрез нагряване до температури от 150 ди 650'С (в зависимост от марката на стоманата) и бавно охлаждане до стайна температура. Чрез отврьщането могат да се възстановят до голима степей пластичните качества на стома- ната. Па практика се провежда ниско, средне или високо отвръ- щане. НискотО отвръщане се извършва при температури от 200 до 300° С. При това отвръщане се запазва висока твърдост, сбаче изчезва само част о г вътрешните напрежения. На ниско отвръ- щане се подлагат главно режещите инструмента, ударяйте ин- струменги, пружините и пр. 1 iри въглеродниге и елаболегираните стоыани температурата на отвръщане може да се определи от цвета, придобит от стоманата при нагряването й: светложълто—- 220° С, тъмножълто—230° С, кафяво—245° С, кафявочервено— 255° С, червено—265" С, пурпурночервено --275° С, виолетово — 285° С, тъмносиньо—295° С, светлосиньо -310°С, сивосиньо — 325° С, метално сиво—330” С. Средното отвръщане се извършва при температури от 350 до 500е С. То има за цел да се получи едновременно голяма якост, еластичност и жилавост и се прилага главно при пружини и ресори. Високото отвръщане се извършва при температури от 600 до 650° С, като чрез него се постига максимална жилавост при за- иазена якост и еластичност на стоманата. Високо отвръщане се прилага при изделия, подложени на ударно натоварване (напр. мотовплки, шенкелни болтове и пр.). Повърхностното закаляване на стоманите се използва, за да се получат машинни части с твърда и износоустойчива повърх- ност и жилава сърцевина, конто да се съпротивява добре срещу ударно натоварване. Автогенното повърхностно закаляване се из- 18
вгршва чрез Оързо загряване н-' повърхността с помощга на ацетиленокислородна горелка ^температура до 3200 С) и следва- що бьрзо охлаждане. Индукционного високочестотно закаляване се извършва чрез индуктор (бобина), врез конто тече високоче- сютенток. В стоманенага част, поставепа в индуктора, се вьзбуж- дат вихрови токове, конто текат само по иовьрхноспа и загря- ват само пен. При химикотермичната обработка на стоманите повърхността на машннпата част се насища с определен елеменг, конто прида- на твърдост па повърхността, като сьрцевината запазва сзоята жилавост. Най-разиространени са следните методн: цигаеятация (насищапе с въглерод), азотиране (насищапе с азо г), цианирапе (насищапе с вы лерод и азот). 2.2. Видоне марки стомана 2.2.1. Стомана вылеродна, конструкционна, обикновено качество (БДС 2.592—71) Марките с най-масово приложение са посочени в табл. 2.1. Таблица 2.1 Марка сломана о., MPj В . ов kp/iuu.’ dlvl. % не А °» ШЬМаДКО О1 Ст 0 -320 32 18 22 Ст 1, Ci 1 кп 320->400 32 40 28 33 Ст 2, Ci 2 кп 340 >420 34 ; 42 26 31 Ст 3, Ст 3 кп 380470 38 >47 21 25 Ст 4, Ст 4 кп 420 . 520 !2 >52 19 23 Ст 5. Ci 5 кп 500 >620 50 >62 15 19 Ст 6, С.1 6 кн 600 ; 720 60 : 72 11 14 Ст 7. Ст 7 кп >-700 70 8 10 .Марките Ст 0 до Ст 5 се употребяват за неотговорни и неза- калени машинни детайли и части, например: Ст 3 се употребяза за винтове и гайки. Марки Ст 6 и Ст 7 се употребяват за вало- ве, оси, червяци и пружинни шайби и подлежат на термообработ- ка. Означението „кп“ означава кипяща стомана (вж. т. 2.1.1). 19
2.2.2. Стомана въглеродна, качествена, конструкционна, топловалцувана (БДС 5785—65, респ. ГОСТ 1050—60) Мерките с най-масово приложение са посочени в табл. 2.2. Табл и ц а 2.2 Марка стирана о , МРа не jjo- В малки иг о , kp/mm* не В но-малко от v.'b не ло-малки от 0,8. 08 кн 300 30 33 10,10 кн 320 32 31 15,15 кн, 15 Г 360 36 26 20,20 кн. 20 Г 390 39 24 25,25 Г 460 46 22 30,30 Г 500 50 20 35,35 Г 540 54 18 40,40 Г 580 58 17 45,45 Г 610 61 15 50,50 Г 640 64 13 55 660 66 13 60,60 Г 690 69 11 65,65 Г 710 71 9 70,70 1' 730 73 8 Числото в горните марки означава средно процентно съдър- жание на въглерод в стотни части от процента. Буквите „кп“ означават киияща стомана (вж. т. 2.1.1)- Буквата „Г“ след число- то в марката означава повишено съдържание на манган и следо- вателно повышение на а и намалеиие на 5. Марки 10, 15 и 20 подлежат на циментация (Нв^Л50, НкС.—-60), а марки 35 до 70 подлежат на закалка (HB₽«300, 40). От горните марки сло- мана се произвеждат и студемовалцувани листи, лепти и профи- ли с калибровани размери. В неотвърнато състояние (в нагарто- вано състояние) тяхната якост на опън е по-голяма, а след от- връщане тази якост е пи-малка, отколкото е посочено в таблицата. Тънколистовите стомани с ниско въглеродно съдържание и го- лима чистота на повърхността се наричат декапирана или двой- нодекапирана ламарнна и се използват за дълбоко изтегляне на метални детайли. В такъв случай се добавя буквата „Н“ за нор- мално изтегляне и буквата „Д“ — за дълбоко изтегляне (на рус- ки: Н, Г и ВГ—много дълбоко изтегляне). Марките 08 до 20 се използуват за по-неотговорни детайли и части (с ввентуална циментация), а марките 35 до 70 се изнэл- зват за детайли с повишена якост, с възможносг за закаляване. 20
Марките 25 до 30 заемат междинно положение и могат да се коват и закаляват. .Марката 65 I се използува масово у нас за наработка на пру- жини и ресори, като се закалява до 7904-820° С в масло и се отврыца до 3554-400° С също в масло, като а[; нараства до 15004-1750 .МРа (Нкс 454-50). 2.2.3. Стомани калибровани, автоматам (ГОСТ 1414—54) Автомагните с томами са въглеродни стомани с повишено съ- стояние на сяра, което е благоприятно при стругарска обработка на стоманата. Най-уиотребявана е марката А12 със следите Дании: а) А12 от топловалцувана стомана: св —4204 570 МРа, 5 22%, 11в^160, б) А12 от студеноизтеглена сгомана: а(< 6004-800 МРа, 5 7% Нв= 1604-220. 2.2.4. Стомани въглеродни, инструменталки (ГОСТ 1435—54 и ГОСТ 14959—69) За наработка на режещи инструмента и щанци с голяма твър- дост на режещите ръбове се използват стомани с голямо съдър- жание на въглерод, известии като инструменталки (сребърни) стомани. Те се означават с буквата ,У“ (на руски: углерод) и числата 8, 10 или 12, конто отговарят на средно съдържание на въглерод. 0,8%, 1,0% или 1,2%. У нас се използват най-много марките УБА, У10А и У12А. Стоманите се употребяват само за- калени при температура 760 до 810° С (охлаждане във вода, мас- ло или воден разтвор). 2.2.5. Легирани Стомани В легираните стомани освен въглерод се съдържат значител- ни количества примеси от други елементи, прибавени, за да се получат подобрени механически, химически, електрически и маг- нитим количества. По-важни елементи, употребявани при легиране иа стоманите, са манган (Г), силиций (С), хром (X), иикел (Н), мо- либден (М), волфрам (В), ванадий (Ф), титан (Т), алуминий (Ю) и др. В новечето случаи марката на стоманата се образува от чие- ло, означаващо съдържанието на въглерод съгласно т. 2.2.2, по- следвано от горните буквени означения за съответните примеси.
Например: марка стомана 38ХВФЮ означава стомана с приме- си въглерод 0,35 до 0,43% (средне 0,38%), хром 1,5 до 1,8%, волфрам 0,? до 0,4%, ванадий 0,1 до 0,2%, алулшний 0,4 до 0,7%. Лсгиран:.те стомани са по-скьни от въглерэцните стомани и тяхната употреби е оправдана само когато са необходимо по-ви- соки качества на стомааага. 2-3. Стоманени полуфабриката 2.3.1. Стомани лист они У нас се произвежда стамана тъ’исолистова, въглеродна, горе- що-и студеновалцувана съг.таено НДС 4558—73. Ти се произвеж да от стомана марки Ст О ю Сг 5 (БДС 259—271) или стомана марки 08 до 50 (БДС 5785 65) с качество на повърхността от I (особено высоко качество) до IV <обикновено качество), с разно- видности „Н‘‘ и „Д“ за дълбоко изтегляне (вж. т. 2.2.2). Та..и с томана ее произвежда в следиите сортимент:i (разно- видности по отношение на размерите): а) стомана (ънхолистова, горещовалцувана (БДС 4542- 72) с дебелина 0,40 0,45—0,50—0,55 -0,60—0,65—0,70—0,75—0,80— 0,90—1,0-1,2 1,4—1,5 1,5—1,8 -2,0—2,2 2,5—2,8 пня, ширина от 600 до 1500 инн, дължина от 1600 до 6000 mm, б) с томана тънколистова, студеновалцувана (БДС 6903—73 с дебелини 0,18- 0,20- 0,22—0,24 0,26 0,28—0,30—0,32—0,36— 0,40 и кагоре до 2,8 шш, както т. а. Горещовалцуваната листова стомана с обикновено качество на повърхността е най-евтлната листова сгомаиа и се нарнча още черна ламарина поради непочистената новърхност. Горещовалцуваната листова стомана с подобрено качество на повърхността вследствие химическа обработка се нарнча декапи- рана или двойно декапирана. Студеновалцуваните листови стомани имат по-гочнн размери и по-добра повърхпост, отколкото горещовалцуваните ламарини и се унотребяват за по-отговорпи детайли. В СССР се произвежда стомана листова въглеродна съгласно ГОСТ 16523—70, конто е равностойна па стоманата съгласно БДС 4558—73. Съветската стомана се доставя в следните сортамента (размери): горещовалцуваната листова стомана съгласно ГОСТ 3680—57 и студеновалцуваналп стова стомана съгласно ГОСТ 3680— 57 и ГОСТ 8075—56. 22
2.3.2. Стомани лентови У нас се произвежда лента стоманена, горещовалцуван а съгласно БДС 5928--73 с дебелини: 1,2—1,4- 1,5—1,6—1,7—1,8— 2,0—2,2—2,5—-2,8 -3,0 и кагоре до 8 mm, с широчина о г 10 до 500 mm. Матерналът е съгласно БДС 259 -271. Лента стоманена студеновалцувана ще се доставя съгласно БДС 8453—70 с качество на повърхността от А1 (най-високо) до А7. Тя се раздели на: а) леиia стоманена студеновалцувана от нисковъглеродна сто- мака (марки 08, 10, Ст 2, Ст 3) съгласно БДС 9609—72 с твър- дост от ОМ (особено мека) до ОТ (особено твърда) за дълбоко и нормално изтегляне; б) лента стоманена студеновалцувана от нелегирана конструк- ционна стомана (марки 15 до 60) съгласно БДС 8417 -70. В СССР се произвежда лента стоманена, студеновалцувана, нисковъглеродна (марки 08, 10, Ст 1, Ст 2, Ст 3) съгласно ГОСТ 503—71 с нормалыа точност по дебелина и широчина (НТ), повишена т очност по дебелина (Т), повишена точност по широчи- на (Ш), висока гочност по дебелина (Б). Дебелината варира от 0,05 до 3,60 пни, а широчииата—от 4 до 325 mm. Състоянието па материала варира от ОМ (особено меко) до ВИ (особено гвърдо). Ленти стоманени сгудеиовалцувани ог нружинна стомана (ГОСТ 2283—69) се доставят от СССР и дебелина от 0,08 до 3,00 mm и широчина до 80 mm със светла (С) и гьмна (Т) повърх- ност, с нормална, повишена и висока точност по дебелина. Те се произвеждат от стомани 50 Г, 60 Г, 65 Г во ГОС!' 1050—60, У 7 (У 7А) до У 13 (У 13А) по ГОСТ 1435—54, както и никои марки по ГОСТ 5950—63. ГОСТ 9373- 60 и ГОСТ 2052—53. Ленти стоманени, пружинки, термообргтботени (ГОСТ 2614— 65) са подобии на горните ленти, но са фабрично закалени. Ленти сгудеиовалцувани от корозоустойчива и теплоустойчива стомана (ГОСТ 4986—70) се доставят от СССР в дебелина от 0,05 до 2,00 шп1 и с широчина до 660 пип с три качества на ковърхиостта (1 2—3), с твърдости М, ПН, Н и ВИ, с нормална и повишена точност по дебелина. Те се произвеждат от стомани 1X13, 2X13, 3X13, 2Х13Н4Г9, Х15Н9Ю, Х17Г9АН4, Х17Н13М2Т, X17H13M3T, ОХ18НЮ, Х18Н9, 2Х18Н9 и пр. От СССР се доставят тънки горещовалцувани стоманени лис- та, калайдисани в гореща калаена баня (известии още като „бяло тенеке") съгласно ГОСТ 17718—72. Произвеждат се в марки ГГЖК (за консерви) и ГГЖР (общо предназначение) и номера № 25, 28, 23
32, 36, 40, 45 и 50, където числата показва! среднпге дебелини в стотни ог милиметъра. Например: № 28 има дебелина 0,28 ; 0,03 тш. Размерите на листовете са 512x712 пни. 2.3.3. Стоманени телове Тел стоманен, нискозъглероден, поцвнкован се нроизвежда у нас съгл, БДС 565—73 с дпаметри: 1,4 1,6 1,8 2,0 -2,2- 2,5 2,8—3,0 3,2 -3,6 3,8 4,0- 1,5—5,0- 5,5 6,0 пип и състоянпя твърдо (И) и меко (М). Материал съгласно т. 2.2 1, Тел стоманен, въглероден, пружинен се доставя но ГОСТ 9389- -60 с диаметр»: 0,14—0,15 -0,16—0,18--0.20—0,22--0,25 0,28—0,30 0,32 0,36 0,40 0,45 0,50 0,56 -0,63 0,70 —9,80 - 0,90—1,0 -1,10—1,20—1,40—1,60 1,80 -2,0 и кагоре до 8 mm. Телът се доставя по договореност между сграните, произве- ден от коя да е марка съгласно т. 2.2.2 и 2.2.4. Телът се нроизвежда в 4 класа: I, 11, ПА и III, като клас I има най-висока механически якост ,ов- 20004-3100 МРа). Пружинният тел обикновено се доставя в твърдо състояние и се иавива в това состояние. Само при пружпии сьс сложна форма се препоръчва предварите.'!но отвръщане на тела, като пружината се закалява след навчвапето й. При специални изисквзнпя (например внсоки работай темпера- тури) се изнолзуват пружини от легирани стомани. 2.3.4. Стоманени прьти Стоманените пръi и съ1 ласио БДС 2638 68 се произвеждат от стомана съгласно т. 2.2.1 чрез горещо валцуване (вж. фиг. 2.1). Сечеиието е крыло, квадратно и шестоъгълпо, с диаметър (стра- на на квадрата, диаметър па вписаната окръжпост) от 5 до 250 ппп. По-често упогребявани размери (диаметър): 5—6—8—10— 12-14—16—18- 20—22—24—26 -30 ппп. При стругарска обработка се употребяват студено изтеглени прьти от автоматаа стомана марка А 12 (вж. т. 2.2.3) с диамет- 24
ри от 3 до 100 пип, като най-употребявани са след ките диамет- ри (в шт): 3—3,2- -4- 4,5—5—5,5—6—6,3-7—8—9—10—11 - 12—13—14-15-16 17 18 19—21—22--24—25 — 26—27 - 28 30. Тези диамегри се отнасят както за кръгло сечение (ГОСТ 7417 57), така и за квадратно сечение (ГОСТ 8559-57) и за шестоыълио сечение (ГОСТ 8560—67), където представляват диаметрн на вписаната окръжност. Пръгиге се произвеждат с 5 класа на точност (2а, 3, За, 4, 5). При изисквания за високо качество се изнолзват крыли сту- дено изтеглени пръти согласно ГОСТ 14955—69 от стомана съ- гласно г. 2.2.4 със специална обработка на повърхността (шлай- фане, полиране). Поради свеглия блясък тази сломана се нарича сребьрна (сребряика). Произвеждат се диаметрн от 0,2 до 30 mm с 5 класа на точиост (2,2а, 3, За, 4). За диамегри до 3 пип размерите са врез 0,05 ппп, а за диаметрн от 3 до 10 mm—нрез 0,1 пип. 2.3.5. Стоманени профили У нас се нроизвежда или доставя чрез внос голям асортимеит от стоманени профили, като иай-масово се употребяват ъгловите топловалцувани профили. Фиг. 2.2 Ъгловите равностранни профили (БДС 2612—73) се означа- ват bybyd (вж. фиг. 2.2). Най-употребяваните размери са:, 20.. 20x3, 20X20 Д 4, 25x25x3, 25.25x4,28^28x3, 28 28x4 32 X 32X 3,32 X 32 X 4,36 X36X 3, 36 36); 4,40 > 40 X3,40 х 40 X 4, 40x40x5 (в mm). Ъгловите неравностранни профили (ГОСТ 8510—72) се озна- чават с BXbXd (вж. фиг. 2.2). Най-унотребявапите размери са: 25
25 <16X3, 32 20 . 3, 32x20; 4, 40 <25; . 3, 40 - 25 <4, 45x28x3, 45X 28 X 4,50 X32 X3, 50 X 32X 4 (в mm). Горните профили се изработват обикновено от стомана мар- ка СтЗ. 2.3.6. Типичны механически показатели на стоманите Пльтността на стоманите е различна в зависимост от сьста- ва им. При въглеродните стомани тя е по-малка от пльтността на чистого желязо, т. е. no-малка от 7,86 t'ra3, и достига до 7,6 t/m3. При легираните стомани пльтността вар.чра в зависи- мост от с ьстчва от 7,6 до 8,4 ( in’. Механическите показатели са посочени при отделяйте марки стомани. При начисление на стоманени пружиня особено значе- ние имат модулът ил еластичността Е и якостта на опън о . Мо- дулы Е варира от 180000 до 220 000 МРа (18000 ди 22 0U0 kpf/mni2). Якостта на опън св завися от марката на стоманзга и от нейното състояние (твърда, закалена, отвърпата. полутвърда и пр.) и може да досгигне до 3000 МРа. Стойаостите за ав сч посочени в специалните справочници за пружиянп стомани. 2.4. Чугун 2.4.i. Приложение и разновидности Чугуните представляват непластични (крехки), впсоковъгле- родни сплави на желязою с въглерода, конто се обработват предимно чрез леене. Чугуните имат но-ииски механически качества ог стоманиге, но са по-евтини и се огливат по-лесно. Те притежават някои спе- циални качества, например: устойчивост на триене и поглъщане па вибрациите, конто гп правят подходящи за лагери п машинпи станоци. Формата, в конто се намира въглеродът в чугуна, обусла- вя свойссвата му. Белнят чугун сьдьржа въглерод, свързан химически с желязото под формата на карбид (циментит), ето защо този чугун е тв-ьрд и крехък и не е подходящ за метало- режеща обработка. Белнят чугун се използува главно като из- ходен материал за получаване на стомапа или ковък чугун. Сивият чугун сьдьржа голяма част от въглерода в свобод- но състояние, т. е. във вид на графитни жилки и люспи. Той е по-малко крехък и може да се обряботва чрез рязане. 26
Ковкият чугун се нолучава от белая чугун чрез специална термообработка на отливките от бял чугун, например нагряване до 900° С и бавно охлаждане в продължение на няколко дено- ногция. В резултат на термообработката въглеродът се отдели под формата на графитни сферички, включени в метала. Ков- кият чугун е пластичен и жилав, кове се добре и се обработва чрез рязаие. Поряди сложната и трудоемка термообработка па белия чу- гун най-голямо приложение има сивият чугун, конто обикновено се употребява без всякаква термообработка. За премахване на вът- решните непрежения сивият чугун може да се темперова до 650° С. 2.4.2. Сив чугун Сивият чугун съдьржа въглерод от 2,5 до 3,8%, силиций от 1,1 до 2,5%, манган от 0.6 до 1,2% и други примеси. Той се употребява в следните марки: СЧОО, СЧ12-28, СЧ18-36, СЧ21- 40, СЧ24-44, СЧ28—48, СЧ32-52, СЧ35-56, СЧ38-60, където първо- то число означава якостта на опън н kgf/inni-'. а второго число означава якостта на огъване в kgf.mm2. С нарастването на две- те числа сс повишават механическите качества на чугуна, а съ- щевременно расте допустимата дебелина на сгените на отливките. 2.4.3. Ковьк чугун (ГОСТ 1215—59) Ковкият чугун съдържа въглерод от 2,2 до 3,1%, силиций от 0,7 до 1,5%, манган от 0,3 до 1,0% и др. Той се употребява в следните марки: КЧ 30-6. КЧ 33-8, КЧ35-10, КЧ 37-12, КЧ45-6, КЧ 50-4 КЧ 56-4, КЧ 60-3, КЧ 63-2, където първото число означава якостта на опън в kgf/inin2, авторото число означава от носигеляото удължение в проценты. 2.4.4 Типична технически показатели на чугуните Тиничните технически показатели на чугуните са посочени в следната таблица: Тип на чу £УЕЙ D, tjiK* Тк .1|*с ч ° Ьял 1 1 8.10 ° 1,8 0.7 Сив 7,1 1 -6 10.10 1.1 0,8 Ковък 1 7-3 1 11.10“” 1 0,5 27
3. Цветим конструкционни метали 3.1. Общи сведения Цветите конструкционни метали обхващат всички нежелезпн метали и техните сплава, при конто са решаващи механическите показатели. На практика най-голямо приложение намират медта, алумииият, никелът, цинк ьт, калан г, оловото и техните еплави. Цветните метали обикновено са по-скъпи от стоманите и се употребяват там, където имат значение техните електрически, топлиипи, механически и корозионноустойчиви показатели. Те се използуват сравнително рядко като чисто конструкционни мета- ли, например когато е необходимо но-малко тесло (алуминий и неговите еплави) или е необходима устойчивост на корозия (мед- ни еплави), или се търсят декоративни ефекти (оцветен алу- миний). От табл. 1.1 еле два, че най-ниско електрическо съпротпвле- ние имат чистите метали сребро, злато, мед и алуминий. Поряди високата си цена среброто н златою се употребяват главно ка- то контактни материали (вж. раздел 14 „Контактни материали и припои"), а медта и алумииият се употребяват главно като про- водникови материали (вж. раздел 12 „Нискоомни проводници"). Всички останали цветни метали, както и всички еплави на цвет- ните метали имаг по високо електрическо съпротивление, поради което обикновено се използуват комбинирано, т. е. като кон- струкционни и като проводникови материали. В такъв случай тоководегцият път трябва да бъде възможно най-къс. за да се намалят електрическите загуби. Контактните пружиня представ- ляват характерен пример за такова комбинирано използуване на метала. При получаване на полуфабриката oi цветни метали, напри- мер получаване на листове и лента чрез валцуване, се получа- 28
ват различно тв.чрди полуфабриката, като твърдостта завися от степента на студена га деформация и от термообрабогката. В сгандартизационните документа твърдостта се означава със сь- щите букви, както ври стоманата (вж. т. 2.1.1). 3.2. Алуминий и яеговите еплави 3.2.1. Получаване Алумииият се получава от иречнетена алуминиева руда (А’3О3) чрез електролиза във високотемпературви вани с електролит криолит (температура около 950° С). В електротехникага се упо- требява алуминий с чистота най-малкс 99,5%. Чрез специална електролиза може да се получи свръхчист алуминий с чистота пай-малко 99,99е конто намира приложение в кондензаторного производство. 3.2.2. Конструктивни особености Чистият алуминийима технически показатели съгласно табл. 1.1. 'Гой реагира много лесно с кислорода във въздуха, като се по- крива с окисна покривка, която го запазва след това от агмо- сферпите влияния. Тази покривка има лоша електропроводимост и преди да се правят електрически контактни връзки, тя трябва да се отстрани или да се разкъса чрез по-голям натиск на свьр- зващите каеми. Алумииият не може да се покрива галванически и да се за- войва с калаен припой, но може да се занойва с други припои но специална технология. Но тази причина алумииият не с под- ходящ за тоководещи детайли, въпреки че има много малко омическо съпротивление. Алумииият е много пластичен, добре се полира и има голима отражателна способност. Алумииият и не- говите еплави като конструкционни метали намират широко при- ложение навсякъде, където са необходими малко тегло, корозп- онна устойчивое г, отражателям и декоративни качества, топло- проводимост. Техннческите показатели на алуминия, посочени в табл. 1.1, се отнасяг за мек (отвърнат) алуминий. Твърдият алуминий се получава чрез студена деформация на полуфабрикатите, напри- мер валцуване, изтегляне нрез дюза и пр., н има следните меха- нически показатели: с.150-:--250 МРа, 8-2-4-10%, Н„—35-1-70. 29
Твърдият алуминий се отвръща при температура около 520° С. Алуминият в зависимост от чистотата си се нроизвежда в следните марки съгласно БДС 8794—74: А! 99,995Д, А1 99.99Д, А1 99.95Д, А1 99,9Д, А1 99.85Д, А1 99.8Д А1 99,7Д, AI 99.7ЕД, А1 99 ,5Д, А1 99.5ЕД, А1 99Д, където числото показва минималното съдържание на алуминий в %, буквата Д означава деформируем (пластичен) алуминий, а буквата Е означава електротехнически алуминий, т. е. алуминий с гарантирано максимално електрическо съпротивление. 3.2.3. Алуминиеви леярски сплави Поради голямата способное г за иротичане и малкото свинине тези сплави могат да се отливат в детайли с твърде сложим форми. За основа на сплавите се използува силумин (ГОСТ 1521—68), който нредставлява сплав на алуминия с 13 до 14% силиций. Силумините се доставят па кюлчета под марки СИЛ-0 (леене в иясьчнп форми), СИЛ-1 (леене в метални форми-кокили), СИЛ-2 (леене под налягане). Към тях се добавят чист алуминий, магнезий, калай, мед, титан и пр. н се получава голям ассортимент от леярски сплави (ГОСТ 2685—63), както следка: — система Al —Mg: АЛ8, АЛ13, АЛ22, АЛ 23, АЛ27. АЛ28, АЛ29: — систем а АГ Si: АЛ2, AJ14, АЛ 9; — система А1 — Си: АЛ7, АЛ 19; — система Al —Si—Си: АЛЗ, АЛ5, А. Тб, АЛЮ, АЛ 14 АЛ 1 5 АЛ32: — система Al Ni—Zu—Ее: АЛ1.АЛ11, АЛЮ, АЛ17, АЛ18, АЛ20, АЛ21. АЛ24, АЛ25, АЛ26, АЛЗО. Много от сплавите дават възможност на леене в земя, в че- рупки, чрез стопяем модел, в кокили или под налягане. Също така много сплави мота г да се закаляват, отзръщат и да се код- лагат на ускорено топлинно старееие. След закалявавето могат да се постигнат а —350 МРа и Н =95. Леярските сплави у нас са стандартизирани в БДС 9802—72 и БДС 8820—71. 3,2.4. Алуминиеви сплави за студена обработка Съгласно ГОСТ 11069—64 първичният алуминий в СССР се нроизвежда в следните марки: Марка аягминпй: А 999 А 995 А 99 А 97 А '.’5 А 85 Съдържание А1 в 99,999 99,995 99,99 99,97 99,95 99,85
Марка: Al в %: А8 А7 AS А5 АО А АЕ 99.8 99.7 99,6 99.5 99.0 99,0 99.5 Съгласно ГОСТ 4784-—65 техническият алуминий в СССР се произвежда в слединге марки: Марка алуминий: AB0000 АВООО АВОО АВО АОО АО At К А3 Съдържание А1 в %: 99,995 99,99 99,97 99,93 99,7 99,6 99,5 99,0 98,0. Сыцо согласно ГОСТ 4784—65 се произвеждат деформируем» (пластично) алуминиени сплави в следните марки: АД00(99,79%А1), АДО (99,50«/оА1), АД1(99,ЗОо/0А1), АД(98,80А1), ММ, АМП„ Д12, АМН, АМг2, АМгЗ, АМг5, АМгб, АЗ, Д1, Д16, В65, Д18, Д19, АК-4, АК-6, АК-8, Д20, В95 и пр. Тук отделяйте букли пмат следния смисъл: А1 -алуминий, АД -алуминий деформируем, Д — дуралуминий, Мц—манган, Мг магнезий, В9 -силан о г A!, Zn, Mg, Си, АК ковашки сплави и пр. Никои сплави със съдържание на Zn, Си, Si и Mg .".юга г да сх вгвърдяват чрез изкуствено и есгествено стареене. Тезп сплави, означени с буква Д (дуралуминий), имат повишени механически свойства, като св може да достигне 1200 MPa, а Н може да до- статке 150. 3.2.5. Алуммнневп полуфабриката От марките алуминий, посочени в г. 3.2.4, могат да се произ- веждат различии полуфабриката (листове, профили, тръбп и пр.). В завпсимост от степента на студена деформация при тяхното валцупане, както и в зависимост о г прилагането на допълнителна термообработка, тези полуфабриката могат да се доставят в твьрдо, иолутвърдо или меко (отвърнато) състояние. Алуминиеките лиетове от БДС 4711- -7'7 се пропзнеж.чаг от ма:ериал съгласно БДС 8794—-71, БДС 6228 66 и БДС 8086— 70 с дебелина 0,3 до 10 mm и размер» 600(1000). .2000, а лентпте съгласно гьщия БДС имат дебелина 0,1 до 3 mni и широчнна 60 до 500 шт. Доставят се в меко, пслутвърдо, твьрдо, закале- но и естествено състарено, закалено и изкуствено сьсгарено състояние. Листове от алуминий съгласно ГОСТ 13722 -68 се произвеж- дат от марки А7, А6, А5, АО, А, АД00, АДО, АД и АД1 в състояние огвъряати (М), твърди (11) и горещовалцузани (ГК) с дебелина от 0,3 до 10,5 mm, широчнна от 400 до 1000 mm и дьлжина 2000 гпш. Листове от алуминий съгласно ГОСТ 12592—72 се произвеж- дат or деформирусмиге марки, посочени в ГОСТ 4784—65 (вж. 31
т. 3.2.4) с дебелина 0,5 до 10,5 пив, широчина 1000 до 2000 кип и дължина 2000 до 7000 mm. Доставят се отвърнати (М), полу- нагартовани (П), пагартовави (Н), закалени и естествено съста- рени (Т), закалени и изкуствено състарени (Tl, Т1С), нагартовани след закалка (TH) без термообработка. За да се защитят от коро- зия, тези листове се доставят и плакирани (механически покричи) с тънък пласт чист алуминий. ав варира от 60 МРа (отвърнати) до 530 МРа и нагоре (закалени и изкуствено състарени). Пресованите алуминиеви пръти съгласно ГОСТ 7857—73 се произвеждат от деформируемте марки съгласно ГОСТ 4784 — 65 с крыло сечение с диаметър от 5 до 360 mm, с квадратно се- чение със страна <>т 7 до 150 mm и със шестоъгълно сечение с диаметър на вписапата окръжност от 7 до 100 mm. Редът на дпаметрите до 60 шт е през 1 тш за кръгли прътове. Точността може да бъде нормална, повишена и висока. У нас тези пръти са стандартизираии в БДС 9305—71. Алуминиевият тел за нитове (БДС 4373—72) се произвежда от марки А1 и А2 по ГОСТ 4784 65 с диаметри 2—2,5- 3—4 — 5—6—8 10 mm, ав7-Д0 МРа, 52?17%. Алуминкевсто фолио на руло се нормира в БДС 9902—72 с дебелина ст 0,005 до 0,1 mm, в меко (отвърнато) и твърдо съ- стояние, но се доен ья по ГОСТ 618—62 с дебелина от 0,005 до 0,2 пни с шнречнна 10 до 600 mm, също в меко (А!) и твърдо (Т) състояние. Съветското фолио се изработва от алуминий мар- ки АД1 и АД но ГОСТ 4784-65 и алуминий марки А99, А97, А95, А7, А6 и А5 по ГОСТ 11069 64. Това фолио се употребява ыасово за производството на електрически кондензатори. 3.3. Цинк и неговите сплави 3.3.1. Общи сведения Цинкът се нолучава от цинкова руда чрез електролиза на кисел разтвор. Физическите показатели са посочени в табл. 1.1. Под влияние на въздуха цинкът се покрива със сив слой цин- ков карбонат, конто предиазва метала от корозия. При ниски температуря цинкът е много крехък, но при 100° С е много пла- стичен. Цинкът се използува като конструкционен метал само в леярската техника. 32
3.3.2. Леярски цинкови сплави Цинковите сплави освен цинк съдьржат алуминий, мед и пр. С тези сплави се лент изделия с много тънки степи и със много сложна конфигурация с добри механически качества. Леенето се извьршва обикновено в метални калъпи (кокиля) със или без на- лягане. Якостта на отливките достига ов —350 МРа, а твърдост- та достига Н( 120. Никои по-важпн сплави са посочени в БДС 9204 71, а именно; ZnA14 (леене под палягане с повишена точ- ност), ZiiAHCul (леене пол палягане), ZnA14Cu3 (леене по всич- ки методи), ZnAIbCul (леене без палягане в сложно форми). Тук цифрите показват с ьдържанието на алуминий и мед в %. 3.4. Мед 3.4 1. Нолучаване Обогатеннте медпи руди се стопяват в шахтони пещи, като се нолучава меден камък (Cu2S, FeS). Преработването на медния камък в черна мед става най-често в специални конверторы с капацитет 30 до 75 тона, където се изгаря сярата. Черната мед (98 до 99% Си) се рафинира чрез електролиза в кисел воден разтвор на меден сулфат. Електролитната мед им а чистота над 99,9% Си. 3.4.2. Конструктивны особености Чистата мед има показатели съгласно табл. 1.1. Тези данни се оттсяг за мека (отвьрната) мед. Твърдата мед се получава чрез студена деформация на медннте блокове при преработката им в листове, профили и пр. Чрез загряване до 500° С твврдата мед се отйрьща в меко състояние. Твърдата мед има ав = 400-?-500 МРа, 8-24-6, Нв=1104-130. На въздуха при температура до 100’С червената мед се по- крива с много тънка защитна покривка от тъмен меден окис (СщО). При загряване над 100° С мед га се покрива с черен пласт меден окис (СпО). При продължителен простой във влажна ат- мосфера, медта се покрива със зелен пласт меден карбонат. Медта се използува главно за наработка на електрически проводници. Медни полуфабриката под формата на листове, ши- ни, тръби, телове, намират ограничено приложение като конструк- Спра«очн.1 за радиочасчи 33
ционен материал, при който се използува голямата пластичност на меката мед (напр. за нитове). Медта се запоява лесно с калаен припой, след като се зачис- ти окисната покривка, а също така добре се покрнва с всички видове галванически иокрития. 3.4.3. Медии полуфабриката Медните полуфабриката се изготвят от (мед с [марки по ГОСТ 859-66: Марка мед MOO МО Ml М2 М3 М4 Съдържание в % 99,99 99.95 99,90 99,70 99,50 99,00 Съгласно БДС 2059 72 марките мед се означават със симво- ла Си и съдържанието на мед в %, напр, Си 99,50. За електри- чески проводники се използват само марките М00, МО и Ml. Медните ленти (ГОСТ 1173—70) меки (М) и твърди (Т) се доставят с дебелина от 0,05 до 2,00 mm и широчина oi 10 до 600 mm, с нормална (Н) и повишена (11) точност по дебелина. Медните листове (БДС1711 -70) се произвеждат у нас сту- деновалцувани с дебелина 0,4 до 12 mm и размери: широчина 600, 800 и 1000 mm и дължива 1500 и 20С0 гага, а също така и горещовалцувани с дебелина 3 до 25 шш, широчина до 1000 пип и дължина до 6000 mm. Медните ивици съгласно същия БДС се произвеждат студеновалцувани от 0,4 до 2,2 mm и широчина от 40 до 600 mm. Листозете и ивиците са от мед марки Си 99,90—Си99,70 - Си 99,50, като в студеновалцувано гвърдо състояние имат ав^300 МРа и 3 ?--3°/о, а |в отвърнато и горещозалцувано състояние имат аь -200 МРа и 0^30%. Медните пръти (БДС 4640—72) се произвеждат чрез преео- ване или изтегляне в крыло, квадратно и шестоъгълно сечение. Кръглите пръти имат диаметър от 3 до 150 ram, а квадратните и шестоъгълни пръти имат диаметър на вписаната окръжност or 5 до 100 mm. Кръглите изтеглени пръти се доставят в следння ред:3 3,5—4-4,5—5—6—7—8—9—10—11 12—14 15-16 18 20—22—25—28—30—32-35 -36—38—40- 45—50 пип, с нор- мална и повишена точност. Според състоянието си прътите с а пресовани (а.,-М86 МРа), изтеглени меки (св"-:196 МРа), изтеглени полутвърди (gb~-235 МРа) и изтеглени твърди (с,3 274 МРа). Медеи тел за нитове (Б ТС 4373 —72) има диаметър 2—2,5— 3 4- 5 6 8 10 пип, о, 240 МРа, £ .15%. Медного фолио на руло (ГОСТ 5638—75) има дебелини 0,015—0,02-0,03 —0,04—0,05 mm и широчина от 20 до 210 пил. 34
3.5. Медноцинкови еплави (месинги) 3.5.1. Общи сведения Сплавите на медта с цинка се наричат месинги и са едни от най-употребяваните медни еплави. На практика се употребяват месинги със съдържание на мед от 57 до 90%. Означепията съгласно БДС 2086 71 са: Марка С iZnlO CuZn 15 CuZn 20 CuZn 30 CuZn 33 CuZn 37 Мед в% 90 85 80 70 67 63 Марка CuZn KJ CuZn 41 CuZn 43 Мед в % GO 59 57 Означенияга съгласно ГОСТ 1019 - 47 са: Марка лда Л85 Л 80 JI70 .'168 I Л62 | Л59 Мед в % 90 85 1 » 70 68 62 59 Месивгите имат жълт или жълто-червен цвят, като червеният цвят показва по-голямо процентно съдържание на мед. С увеличаване на съдържанието на цинк бавно се увеличава мека- ничната якост, като пластичността се запазва. При съдържание на цинк, по-голямо от 39%, рязко се увеличава твърдостта. Как- то нзходпите метали мед и цинк, така и месингът при студена деформация се втвърдява, а при температура 600°С се отвръща напълно. Частичного отвръщане при 300°С не намалява същест- вено механическата якост на месинга, по премахва вътрешниге напрежения и опасността от напукване. Употребата на месингови пружини не се нрепоръчва поради сравнително ниските механически качества и поради ниската ра- ботна температура на пружините (до 80°С). Месипговите детайли имат сравнително ниско електрическо съпротивление и добра корозоустойчивост, освен това добре се чапойват с калаени припои и се покривят с галванични покрития. По тази причина те се използуват масово като тоководещи и декоративни детайли в слаботоковата и силнотоковата промиш- леност.
3.5.2. Влияние на примесите Различимте качества на месингите се подобряват чрез приме- си на алуминий, силиций, манган, никел, калай, олово и пр. Така например алуминият, силицият и никелът подобряват корознонна- та устойчивост и механическите качества, манганът подобрява механическите качества, а оловото подобрява обработваемос i та чрез рязане. Твърде масово се употребява месинг с около 59% мед и около 1% олово за обработка с металорежещи машинн. Означе- нието по БДС на този месинг е CuZn 39Pb 1, а по ГОСТ— ЛС59-1. 3.5.3. Технически показатели на месингите Техническ-тге показатели на месингите са посочени в табл. 3.1 Таблица 3.1 Месинг Марка ио Г гопене. D. 1 пт’ р. МРа О/ , 0» и Съответна ГОСТ ”С Я,.У.П1 ав.’ ь В марка по БДС Л 90 1045 8,80 0,039 260/480 45'4 53/130 CuZnlO Л 85 1025 8,75 0,047 280/550 45/4 54/126 : CuZnl5 Л 80 1000 8,65 0,054 320/520 52/5 53/145 CuZn20 Л 68 938 8,50 0,068 320/600 55/3 CnZn33 Л 62 905 8,43 0,071 330/600 49/3 56/164 CuZn37 ЛС59-1 900 8,50 0,065 420/550 45/5 80/160 CuZn39Pbl Забележка. В табл. 3.1 стойностите на числителя на дробните числа се отпасяг за месинг. отзъркат при 600°С, а стойностите в знаменателя—за месинг, деформиран на студено до 50°,о ог изходната дебелина на дистония материал. За всички марки месинг модули на еластичпостта Е има стойност около 105 000 МРа, ТК.а-20.10 в1/°С, ТКр 15.10 41 С. 3.5.4. Леярски месинги Месингите се огливат много добре чрез пряко леепе в ко- киля или ирьст или чрез центробежно леене. Съгласно БДС 11439—73 леярските месинги съдьрлат мед 53 до 60%, олово до 2,5%, желязо до 1,5%, алуминий до 2,5%, манган до 4% и цинк—останалото (около 38%). 36
Например: месинг марка CuZn 38FelAll означав» цинк около 38%, желязо около 1%, алуминий около 1%, останалото - мед. 3.5.5. Месингови полуфабриката Месинговпте полуфабриката се ироизвеждат най-често от марки „168 и Л62 (CuZn 33 и CuZn 37) за листове, лента, телове и от марка Лс59-1 (CuZn39Pbl)—за стругарски профили. Месингови прьти (БДС 1712—72) се ироизвеждат чрез пре- соване или изтегляне в крыло, квадратно и шестоъгълно сече- ние, от марки CuZn 37, CuZn 40, CuZn 40РЬ2, CuZn 39Pbl, CuZn 39Pb. Кръглите прьти имаг диаметър от 3 до 150 mm, а квадрагните и шестоъгълните прьти имат диаметър на зпясаната окръжност от 5 до 100 mm. Крьглиге из геглени пръти се доставят в следния ред: 3—3,5 — 4 4,5—5—6—7—8—9—10—11—12 14 15-16—18-20—22- 25-28—30—32-35—36—38—40—45—50 с нормална и повише- на точност. Според състошието си, нръгите от CuZn 39РЫ са пресовани, изгеглени меки (ан ХЗЗЗ МРа), изтеглени полутвърди (оь 392 МРа), изтеглени твърди (св 490 МРа). Л1есинговите листа съгласно БДС 1713—72 се доставят с дебелина or 0,3 до 12 mm в следния ред: 0,3—0,4—0,5—0,6— 0,7—0,8—0,9—1,0—1,1 —1,2 -1,3 -1,4 —1,5-1,6 1,8—2,0—2,2- 2,5—3,0—3,5—4,0—4,5—5 6—7 -8 9—10 —11—-12, с размери на листа от 600X1500 mm до 1000 2000 mm. Според състоянието си лпстовете от най-употребяваната марка CuZn 37 са меки (ав _ 294 МРа), четвърттвърди (св~ 343 МРа), полутвърди (ав~_-412 МРа), твърди (свХ490 МРа), особено твърди (ов-:588 МРа). Месинговпте лента (БДС 8410—70) се доставят с дебелина от 0,1 до 2 mm в следния ред: 0,10—0,12—0,14—0,15—0,18-- 0,20 0,22 -0,25 0,30-0,35 0,40 0,45 0,50 0,55—0,60 -0,65— 0,70—0 75 0,80—0,85—0,90 и нагоре през 0,1 пни, с широчнна на лентата до 600 mm. Те се ироизвеждат за най-унотребявапите марки CuZn 33 и CuZn 37 в следнше състояния: меко (св" 300 МРа), четвърттвърдо (с15 350 МРа), иолутвърдо (ав'__-420 МРа), твърдо (ов 500 МРа), особе- но твърдо (ав .4500 МРа). Марката CuZn 33 е ио-пластична от CuZn 37 и трябва да се нредпочита при дълбоко изтегляне. Месит овият тел (ГОСТ 1066—58, ГОСТ 2771—57) се до- станя с диаметър от 0,005 до 16 шш с нормална (Н) и повише- 37
на (П) точност, в три състояния- меко (М), полутвърдо (ПТ) и твърдо (Т). Месинговите тръби (БДС 1785 71) се произвеждат изтегле- ни и студеновалцовани с външен диаметър до 100 ппп и дебе- лина на с гените от 0,5 до 3 пип, както и пресовани с външен диаметър от 8 до 200 инн, с дебелина на стените от 1,5 до 17,5 ппп. Изтеглените и студеновалцовани тръби се огличават с по-голяма точност на размерите. 3.6. Алпака 3.6.1. Общи сведения Алпаката е също медноцинкова сплав с голям прямее на ни- кел (около 15с/о) и съдържание на цинк около 20%. Съгласно ГОСТ 492—73 тази марка се означава МНЦ 15—20. Алпаката има приятен бял цвят и се употребява за изработка на медицин- ски и домакински прибери (нарича се още ново сребро или („нойзилбер"). Тя се отличава с голяма корозионна устойчи- вост и не променя цвета си на въздуха. При студена деформа- ция и отвръгцане, алпаката измени твърдостта си. Пълно отнръ- щане настъпва при температура около 750°С, а частично отвръ- гцане (с подобрение на механическите показатели) — при 250 до 350°С. Техническите показатели на марка МНЦ 15 20 са: Тто„е..,. = = 1080°С, D = 8,70 t/m3, р = 0,26 рйлп, % = 400/650 МРа, 8 - - 44/2,5%, ТК; = 17.10-4/°C, ТКр =2.10-41/°С,Е = 126 000 МРа, Нв=70/160, където данните в числителя се отнасят за меко състояние (след отвръщане при 750°С), а данните в знаменателя — за твърдо състояние (студена деформация до 50% от първоначалната де- белина). Алпаката се запоява добре с калаен припой, но трудно се покрива с галванични покрития. Тя има сравнително високо електрическо съпротивление (около 4 пъти по-високо от тов.: на месинг Л 68), но се изнолзва масово за тоководещи пружини поряди добрите си механически качества и поради високата ра- ботай температура (до 200сС). 38
3.6.2. Алпакови полуфабрикати Алпаковата лента (ГОСТ 5187—70) от марка Mi ill 15 20 се доставя с дебелини от 0,1 до 2 mm в следния ред:0,10 - 0.12- 0,15 0,18 0,20 -0,22 0,25—0,30—0,35- 0,40—0,45 0,50—0,55 - 0,60—0,65 — 0,70—0,75 0,80 -0,85—0,90 и кагоре през 0,1 пли до 2 mm с нормална (Н) и повишена (П) точност и с широчина от 6 до 300 min. Тя има 4 състояния: меко М (авД_-350 МРа), полу- твърдо ПТ (зн 4504-550 МРа), твърдо Т (сн —550-1-700 МРа) и особено твърдо ОТ (ав: —700 МРа). Алпаковата тел (ГОСТ 5220—71) от марка МНЦ 15—20 се доставя с диаметър от 0,1 до 5 mm в 3 състояния: меко (М), полутвърдо (ПТ) н твърдо (Т). 3.7. Бронзови сплави 3.7.1. Общи сведения Бронзовите сплави представляват сплави на медта, с малко участие на цинк. По-важни примеси са следните: калай, силиций, берилий, алуминий, фосфор, молибден, манган и пр. Произвеждат се много видове бронзови сплави с най-разно- образни технически показатели. Никои от сплавите имат особено добри пружинни качества, други сплави са подходящи за леене, трети се закаляват добре чрез термообрабшка. Добрите механи- чески показатели се комбинират с голяма корозионна устойчивост, и сравиително ниското електрическо съпротивление се допълва с антимагшпни свойства. Никои бронзови сплави са подходящи за триещи детайли (напр. лагери) Техническите показатели на бронзовите сплави са посочени в табл. 3.2, като най-важните бронзови сплави са разыедани с по-големи подробное i и. Т а б л и ц а Бронзови Марка 1 3.2 сплави Р. pU.ni % МРа .. % и, МРа т пшене, °C D, t in3 БрОФ4 0,25 1060 8,9 0,091 600/350 8/.М) 100000 БрОФб.э— 0.15 995 8,65 0,176 650/400 10,60 112000 БрОЦ4 3 1045 8,8 0,087 650/350 4 40 85000 БрКМн 1—1 1025 8,4 0,150 900/350' — 105000 Бр А7 1040 7,8 0,110 1000,450, 1150/500, 3 70 120000 Бр Б2 995 8,25 0,068 до 0,1 2/35 130000
3 а б e л e ж к а. Марките в та бл. 3.2 са подредени по възходящ ред на ма- ната механическа якост. В числителя на дробните числа са посочени стойноетите за твърд (закален) материал, а в знаменателя — за мек (отвърнат) материал. Първите 3 марки се доставят по ГОСТ 5017—49, а последимте 3 марки — по ГОСТ 493—54. Съкращенията в марките означават Бр— бронз. О—калай. Ф— фосфор, К—силиций, Мц—манган, А—алуминий, Ц—цинк, Б—берилий. Цифрите означават процентного съдържание на съогветния метал. 3.7.2 Калаено-фосфорен бронз БрОФ 6,5 0,15 Марката БрОФ 6,5-0,15 (вж. табл. 3.2) е пайупотребяваната марка бронз в слаботоковата техника. Този бронз добре се об- работва чрез щанцоване и рязане, добре се заварява, запоява се с калаен припой и се покрива с галванични покрития. При сту- дена деформация се втвърдява, а при загряване се отвръща (омеква). Твърдият бронз при термообработка 150°С в продъл- жение на 1 час подобрява механическите си качества (изкусгве- но стареене) но при продължително загряване над 100°С меха- ническите качества се влошават. Марката БрОФ 6.5—0,15 се употребява масово за тоководещи пружинни детайли, като по- важните полуфабриката са пръти и ленти от калаенофосфорен бронз. Пръти от калаенофосфорен бронз (ГОСТ 10025-62) се до- ставят изтеглени или студеновалцоваии с диаметър от 6 до 40 пип (св%4204-450 МРа, 3>15%) и пресовани до 70 пив (<?в 3504- 370 МРа, 6%55%). Ленти от калаенофосфорен бронз (ГОСТ 1761—70) се до- ставят с дебелина от 0,10 до 2 шт в следния ред: 0,10- 0,12— 0,15—0,18—0,20- -0,22—0,25 - 0,30—0,35—0,40—0,45 0,50- -0,55— 0,60—0,65—0,70—0,75—0,80—0,85—0,90 и нагоре през 0,1 пит, с три точности — нормална (Н), повишена (П) и висока (В). Шири- ната на лентата е от 10 до 300 шт. За марка БрОФ 6,5—0,15 се посочват четири състояния: меко (% 300 МРа, о 38%), по- лутвърдо (ов=4504-580 МРа, 3: 10%), твърдо (св 580 МРа, 6~.-5%), особено твърдо (ав -700 МРа). Бронзовият тел (ГОСТ 5221—72) се досгавя от калаеноцин- ков бронз марка Бр ОЦ 4—3 (вж. табл. 3.2), който во качество е много близък до марката БрОФ 6,5—0,15. Бронзовият тел се доставя в диаметри от 0,10 до 12 mm с нормална и повишена (П) точност със следпите механични показатели: с 780ч-900 МРа, г;~-0,54-2%. 40
3.7.3. Берилиев бронз Бр Б2 Бернлиевият бронз има всички предимства на калаенофосфор- ния бронз, но пружинните му качества са значителпо по-високи и достигат пружинните качества на пружинните стомани. Допус- тимата продължителна работна температура е 150°С- За разлика от пружинните стомани, този бронз при закаляване омеква, ста- ва пластичен и може да се огъва в твърде сложна форма. За- калката се провежда чрез загряване до 780°С в продължение на 15 минута в защитна атмосфера, след което следва рязко охлаж- дане във вода. Закаленият и омекнал бронз може отново да се втвърди, ако се обработи термически (облагороди) чрез нагряване при 310°Св продължение на 2 часа. Тази термообработка се препоръчва и за берилиев бронз, доставен в твърдо състояние вследствие на студена деформация. Бернлиевият бронз поради високата си це- на се употребява за наработка на отговорив тоководещи и не- тоководещи пружинни детайли. По-важните полуфабриката от марка Бр Б2 са следните: Ленти от берилиев бронз (ГОСТ 1789—70). Доставят се с дебелина от 0,02 до 6 mm, като от 0,02 до 0,16 mm редът е през 0,01 mm, а нагоре следва: 0,16—0,18—0,20—0,22—0,23— 0,25 0,28 0,30—0,32—0,35—0,40 0,45—0,50—0,55—0,60 0,65— 0,70—0,75—0,80—0,35—0,90—1,00 и нагоре до 2 mm през 0,1 mm, а точността е нормална (Н) и повишена (Г1). Широчнпата е от 40 до 300 mm. Състоянията биват: меко (после закалка) със —4004-600 МРа, £- 20%, Hv<330 и твърдо (деформирано, после закалка, на 30-4-40%) със ов=600 4- 950 МРа, о >2.5%, Н%> 170. След облагородяване механическите показатели се подоб- ряваг, както следва: за меко състояние ав==11004-1500 МРа, Hv 330, за твърдо състояние ов= 11504-1600 MPa, Hv 360. Тел от берилиев бронз (ГОСТ 15834—70). Доставя се с диа- метър от 0,10 до 9 шт в класове на точност За и 4. Състоя- нията са две: меко (после закалка) със об=4004-650М Ра,о4>25% и твърдо (деформирано после закалка) със Сн= 7504-1400 МРа. След облагородяване механическите качества се подобряват, и якостта на меката тел нараства на сн4с1100 МРа. Леярските бронзове съдържат обикновено калай и се леят много добре с много малко обемно свиване. Те дават възмож- ност за наработка на много сложни отливки с резки преходи от тънкн към дебели сечения. Съгласно БДС 10092—72 леярските бронзове съдържат калай до 11%, олово до 27%, цинк до 9%, останалото мед. Например: марка CuSnlOPbl съдържа калай средно 10%, олово средно 1%, останалото мед. Съгласно БДС 10092—72 има и безкалаени бронзове със съ- държание на алуминий до 11%. Тези бронзове се леят добре, но имат голямо обемно свиване.
Ч а ст трет а. ИЗОЛАЦИОННИ МАТЕРИАЛИ (ДИЕЛЕКТРИЦИ) 4. Изолационни материали. Общи сведения Изолационните материали (диелектрици) се характеризират с много голямо електрическо съпротивление, вследствие на което разделят (изолират) електрически токоприводещите детайли в радиотехническите конструкции. Изолационните материали се отличават с голямо разнообра- зие па физического състояние и на химическая сфоеж. Газооб- разните и течки диелектрици имат само изолационни функции. Твърдите диелектрици обикновено имат смесени функции; те не само изолират проводниците, но ги ноддържат механически в определено пространствено съотношение, пвради което техните механически показатели представляват голям интерес и са раз- гледани подробно в справочника. Основните показатели на изолационните материали са обясне- ни в част първа „Общи сведения за слаботоковите материали". В силыотоковата техника на основата на дългогодишни на- блюдения се прави разделение на изолационните материали на класове на топлоустойчивоцт, конто осигуряват ексвлоатационна дълготрайност от порядъка на 15—20 годный. Класовете на топ- лоустойчивост са посочени в табл. 4.1. По отношение на химическия строеж ортаничните материали играят най-голяма роля като изолационни материали. Органичните материали представляват съединения на ввгле- рода с водорода и другите елементи и се отличават с извънред- но голямо разнообразие на химическия строеж и на технически- те показатели. Органичните съединения се съсгоят от обикновени молекулы (мономери) или от сложни веригообразни молекулы (полимеры), като един полимер съдържа голям брой мономери Полимера се наричат и високомолекулярните органични съединения, конто се състоят от полимерии молекулы със стотици и хиляди атоми в една молекула. Ролята на въглерода във високомолекулярните 42
Таблица 4.1 Клас Класи по топлоустойчивост 1 Темпе-1 Преобладала in осиокен Импрегниращп или I ратура, 1 материал свьрзващн материали i Изолационен материал ;У 90 я! Опгйничнй влакна Неимппегнипани и в) Текстил и поежди от целулоза, коприна полиамидни или аце- тилцелулозни смоли несвързани | от памук, дървесина, коприна, полиамидно или ацетилцелулозно б) Вулканизираи есте- ствен каучук, полие- тилен, поливинилхло- рид, полиакрил ати г) Естествена гума, по- лис тилен, поливинил- хлорид, плексиглас 4 А 1 1 105 а) Същите от У а б) Вулканизираи син- тетичен каучук: бута- диенов, хлоропренов, бутадиеистиролов д) Маслено-смолист емайл-лак а; Същите от У а j Нефтени и сннтетпчш темности; маслени, би- тумни и смолисти тер- мопластични смоли; ка- белни термоплас гичhi маси Термореактивни смоли от вида на фенолфор*. малдехндвите и епок-' сидните в) Същите от Ув, оба- че импрегнпраии илп свързани 1 1 г) Изкуствеяа бутади- енова хлоропренова или бутадиенстирол- на гума е) Емайлирани провод-, ници с маслено-смо- лист емайл-лак. в) Гетинакс, тексте- i лит, други пластмаси с ггьлнители от Уа в| в ! 1 1 120 130 б) Поливинилформа- лов или епоксиден емайл-лак д) Епоксидна смола, нолиетилентерефта лат Неорганичиите мате- риали: слюда, азбесто- во или стъклено влак- но, кварцов пясък или прах 1 Органични материали, с по-малка топлоустой-i чивост г) Емайлирани провод- ниц п с поливинил- формалов или епокси- ден емайл-лак е) Компаунд от еиок- сидна смола; фолио о г полиетилентерсф'-i гп Мика нит, н овоми кап и - ти, микалеити, егьк- лотекстолит и стъкло- лакотъкаи, пластмаси с неоргаинчнн пълни-, тели
Ирод ь л ж е н и е на т а б л. 4.1 Клас '1 емье- ратура, сС Преобладала щ основен материал Им пре гн ира щи или свързващи материали Изолационеи материал г 155 Същи-ie, както клас В Ор1анячни матерпалн с увеличена топ.то- устойчивост, като ал- кидни, никои енокс-д- ни н никои полиестер- ни смоли Сыците, какю от клас В, обаче без органични поцложки а) Сдадите, както клас В Силициево-органични смоли в; Сылиге от клзс В, обаче без органични подложки н 180 6) Синтетичен каучук от силициевоорганич- ни съединения г) Синтетична силици- евоорганична гума с ИЯД 180 а) Всички неорганич- ни материала Неимнрегнирани или несвързани или пък свързапи или импре- гниранн с неорганич- на материали в) Слюда, стъкло, аз- бест. керамика, кварц, микалекс, азбесгоци- мент, алуминиев окис и др. 6} Иолитетрафлуор- етилен г) Полнтетрафлуир- етилен органични съдинения може отчисли да бьде изпълнена и от си- лиция, като се получават високомолекулярни силипиевоорганич- нн съединения, паричани още силиконн или полисиликони. Високомолекулярните органични съединения се получават главно чрез полимеризация или поликондензация на мономер- ните молекули (молекулите на нискомолекулярните съединения) в полимерии молекули. При иолимеризацията не се отделят стра- нични продукта, а при поликондензацията се отделят вода, хлоро- водород, амоняк, спирт и други продукта, така че полимерната молекула няма сидня химически с встав, както изходните моно- мерни молекули. Съполимерите (кополимерите) се получават чрез снесена по- лимерация, т. е. одновременна полимеризация на смес от различии мономери. Модифицираните полимери се характеризират с добавяне към молекулата на основния полимер на молекули на вещества, конто изменят техническите показатели на основния полимер. 44
Смолите са органични съединения и представляват смеси от иолимери със сходен химически състав и подобии физически свойства. Обикновено смолите се намират в аморфно състояние, т. е. при повишаване на температурата смолите постепенно се размекват, стават пластични и се стопяват, а при понижаване на температурата стават стъклообразни и крехки. Напротив, при кристаллите тела с изменяне на температурата се наблюдават резки, скокообразни изменения па физическите показатели. Болшинството смоли имат добри лепилни качества и служат като изходен материал за лепила и лакове. По начина на получаване, смолите биват: природни смоли — от животински и растителен произход, изкуствени смоли — получени след химпческа иреработка на естествени материали, напр. целулоза. синтетични смоли -изкуствени смоли, получени от изкустве- ни пискомолекулярни съединения чрез полимеризация, поликон- дензация или по друг подобен метод. Всичкн синтетични смоли, получени чрез полимеризация и част от смолите, получени чрез поликондензация, са термопластични, т. е. при нагряване се размекват и при изстиване се втвърдяват, като гози процес е обратим и може да се повтори многократно . Друга част смоли, получени чрез поликондензация, са термо- реактивни, т. е. втвърдяват се окончателно при нагряване и не могат да се преработват повторно. Някои смоли са само реак- тавни, т. е. втвърдяват се окончателно при нормална температу- ра чрез химическа реакция с подходящи втвърдители. Пластмасите са синтетични или изкуствени смоли или смеси от смоли е подходящи нълнители, втвърдители, стабилизаторы и пр. Пластмасите са пластични при нормална или повишена тем- пература и в това състояние могат да запълват определена фор- ма, да се втвърдят в тази форма и да я залазят при нормална температура. Обикновено пластмасите се преработват при пови- шена темпера-i ура и повишено налягане. Термопластичните пластмаси се наричат още термопласта, а сермореактивните пластмаси се наричат още реактопласта или ..урочласта. Каучуците и гумите са органични изолационни материали, по- добии на пластмасите, конто се разглеждат отделно поради тех- ните еластични качества. По тази причина тези материали се на- ричат еласти (еластомери). Еластичността е механично качество, което притежават и някои термопласта, напр. полиуретан, поли- винилхлорид и пр. 45
Неорганичните материали играят значптелно по-малка роля в изолационната техника, отколкото органичпите материали. Най- важен представител на неорганичните материали е изолационната керамика. Неорганичните материали се характеризнрат със сравнително голяма топлоустойчивост и в никои специални случаи имат мно- го голямо £г или много добър tgo при внсоки честоти. 5. Газообразни и течни диелектрици 5.1. Въздух Въздухът е най-широко разпространеният газообразен диелек- трик с най-голямо значение за практпката Той представлява смес от около 78 обемни процента азот, 21 обемни процента кисло- род и 1 обемен процент аргон; остатъкът се състои от въгле- роден двуокис, неон, криптон, хелий, ксенон и пр. Въздухът мо- же да сьдържа и до 4 обемни процента водни пари, конто вло- шават неговите изолационни качества. За електрически полета, ио-слаби от специфичного пробивно напрежение на ударната ионизация (около 0,3 MV/ni за нехомо- генно поле при нормални условия), въздухът е много добър изо- лятор. Пробивната якост Ей зависи твърде много от формата и разстоянието на електродите и от атмосферного налягане, като намалява с намаляване на радиуса па електродите и с намалява- не на атмосферного налягане (вж. табл. 4.2 и 4.3). Таблица 4. 2 Амплитудни значения на пробивното напрежение ий и на пробивната якост Ей на въздуха в зависимост от разстоянието d за електроди с диаметър 20 пип при нормални условия (атмосферно налягане 101326 Ра и 20°С) d, пип 0,3 0,5 0,7 1 1,5 2 2,5 3 4 5 6 ,kV 1,9 2,8 3,5 4,7 6,4 8,0 9,6 11,2 14,4 17,4 20,4 ED,MV/m 6,3 5,6 5,0 4,7 4,3 4,0 3,8 3,7 3.6 3,5 3,4 46
Таблица 4.3 Коефициепт К, с който се раздели Ев на въздуха при увеличаване на надморската ниеочина Н И,km до 2 от 2 до 3 от 3 до 4 от 4 до 5 от 5 до 6 от 6 до 7 К 1,00 1,35 1,50 1,65 1,95 2,25 Ео на вьздуха намалява и при увеличаване на тсмпературата на въздуха, но това намаление е. незначително, примерно 1,28 пъ- ти за увеличение на тсмпературата от 20° С на 100°С. При остри електроди (особено ако острият електрод има по- ложителен потенциал спрямо другия електрод) ED може да се понижи два до три пъти. Също така ED силно намалява, когато във въздуха между електродите се постави твърд изолатор. При- чините за това са различии: изкривяване на електрическото поле, пробив по повърхността па твърдия изолатор при относителиа влажност ка въздуха над 50% или при повърхпостни замърсява- КИЯ И Пр. Специфичного електрическо съпротивление pv на въздуха е около 1015 Q.tn (при нормални условия), а диелектричната кон- станта ег е равна на единица. Основен педостатък на въздуха като изолатор е химическата активност на кислорода в него, който поврежда много провод- никови материали и създава опасност от взривове и пожари. 5.2. Други газообразни изолатори Азотът и въглероцнмят двуокис имат свойства, подобии на свойствата на въздуха, но са неутрални, не горят и не под- държат горепето. Те се употребяват при повышено налягане, за изоляция в кабели, кондензатори, силови трансформатори и пр. Водородът е много добър проводник на топлива и се изпол- зува за охлаждане на въртящите се части на големите електри- чески машнни. Той има големия недостатък да гори и да обра- зува взривоопасни смеси с въздуха. При много интензивни електрически полета се използва елегазът (серен хексафлуорид), който има 2 до 5 пъти по-голя- ма Ed (в зависимост от полето), отколкото въздуха. Елегазът се употребява за изолация на кабели, кондензатори, трансформато- ри и пр. 47
5.3. Течни изолатори Най-важни течни изолатори са нефтовите масла, конто се по- лучават при фракционната дестилация на нефта и в зависимост от приложението си се наричат трансформаторно, кабелно или кондензаторно масло. Трансформаторного масло е жълтеникава течност с мальк вис- козитет и с добри изолационни, импрегниращи и топлоотнемащи свойства. Никои но-важни показатели на трансформаторното мас- ло са следните: 1).<0,88 t/nr, sr«=s2,2, р>1010 Q.tn, ED>8 MV/'in, tg8-<0,003, температура на вгвърдяване под минус 35'С, темпе- ратура на запалване на парите над 135°С. Основни недостатъци са силната хигроскоиичност (свьрзана с понижение на Еп), опасност от взривове и пожари, влошаване на показателите при стареене мальк вискозитет при ниски температури и пр. Кабелното масло представлява трансформаторно масло с по- добрей вискозитет (чрез подходящи добавки). Предназначено еза импрегниране на кабелпите изолации. Кондензаторното масло представлява добре очистено транс- форматорно масло с подобрей tgo. Използува се за импрегнира- не на кондензатори и високоволтови кабели. Рициновото масло има растителен произход, не е пожаро- опасно и се използва за импрегниране на хартиените кондензато- ри (sr<=*4) след подходяще пречистване. Хлордифенилът представлява синтетична огровна взрнвоопас- на и пожароопасна течност. Използва се за импрегниране на хар- тиени кондензатори (ег»5). Подходящ е за работа при много нпски температури. В СССР се нарича совол, в ГДР — клофеп. Флуороорганичните течности имат много широк работой температурен обхват. Те са пожаробезопасни и имат голяма елек- трическа пробивна якост. Използват се за импрегниране на транс- форматори и кондензатори. Силициевоорганичните течности (полисилоксановите теч- ности) имат най-широкия работен температурен обхват (от —60° С до +200° С). Те са взривобезопасни и пожаробезопасни и имат извънредно голяма влагоустойчивост. Използват се за импрегна- ция на хартиени кондензатори, слоиста и влакнести изолационни материали и пр. 48
6. Неорганични изолационни материали 6.1. Слюда и слюдени полуфабриката Слюдите са минерала, конто могат да се ценят на много тън" кн, успоредни пластинки. Като изолатори се използват слюдите мусковит и флогопит. Слюдага е твърд и гъвкав (при тънки пластинки) материал, не гори и е много теплоустойчива — работна температура до 6004-900°С. Устойчива е на химически въздействия и почти не поглъща влага. Електрическите показатели са: pv>10” S2.ni, tg 5<0,001, £^<7, Ed>50 MV/га. Цеиената слюда (ГОСТ 3028—68) има дебелина от 5 до 45 pm и се използва за кондензаторен диелектрик (ГОСТ 7134 - 64) или за топлоустойчиви изолационни подложки. Миканитът представлява твърд листов материал о г слюдени пластинки, слепени с органични или неорганични лепила, в никои случаи подсилени от едната или двете страни с хартия или със стъклотъкан. Той се използва за изоляция между медлите пла- стини на колекторите на електрическите машини (.миканит по БДС 1144—47), за изолация в нагреватели (по БДС 2800—67), за гъвкава изолация в електрическите машини (по БДС 4432— 70), за формоване на изолационни части със сложна форма (по БДС 1145—67) и пр. Дебелината за различите типове варира от 0,20 до 5 лип. Топлоустойчивостта зависи от евързващото веще- ство и от подсил*ващата основа (хартия или стъклотъкан) и отго- варя на класове на топлоустойчивост В, F или Н (вж. табл. 4.1). Микафолият (БДС 1002—67) представлява тънък гъвкав лис- тов материал от един или няколко Пластове слюдени пластики или слюдени люспи, залепени върху едната страна на тънка основа от хартия или стъклотъкан. Дебелината е от 0,15 до 0,30 пип, а топлоустойчивостта е сыцата, както на миканита. Микалентата (БДС 4449—67) представлява гъвкав лентов ма- териал от слюдени пластини или люспи, залепени върху едната или двете страни на хартиена или платнена лента. Дебелината е от 0,08 до 0,21 mm, топлоустойчивостта е, както при миканита. Микалентата може да се навива на Пластове, конто залепват един към друг след навиването. Новомчканитът (нарпчан в СССР слюдинит) използва ситни слюдени отпадъци, конто се прееоват във вид на слюдени хартии с дебелина от 30 до 70 pm и с много малка якост. Слюдените хар- тии се залепват със евързващи вещества в различии дебелини, 4 Спраяочна серия за радиочает 49
като се получава новомиканит, който има подобии свойства и подобно приложение, както миканитът. Когато слюдената хартия се залепи от двете страни на стъклотъкан, се получава новоми- кафлекс. Възможно е едновременното производство на хартия, покрпта със слюдена хартия, като се получава новомикафолий. Микалексьт се получава от едновременното горещо пресова- не на слюдено брашно с нискотопимо стъклено брашно. Получа- ват се листове с дебелина от 4 до 15 mm, конто могат да се обработват механически и конто имат топлоустойчивост до 300 С, Всички описани дотук слюдени полуфабрикат» намират при- ложение в производството на електрически машина и апарати и на електронагревателпи уреди. Микалексът поради малките диелек- тричпи загуби намира приложение и във високочестотната техника. 6.2. Азбест и азбестови материали Азбестът представлява сивозелепикав материал с влакнесга структура, подобна на тази на растителните влакна. Влакната са много тънки и имат зиачителна хигроскопичиост, поради кое- то в някои случаи азбестът се импрегнира. Работната темпера- тура е около 350® С, но импрегнацията може да намяли тази тем- пература до класове на топлоустойчивот В, F или Н. Съдържа- нието на желсзни окиси и кристалла вода намалява електриче- ( ското съпротивление до pv—10г,-~ Ю7 й.га, а електрическата якост до 0,3 4-0,5 MV/m. От азбестовиге влакна се правят прежди, тъкани, ленти, хар- тия и картон, конто се използуват за теплоустойчива изоляция, ©собе но подходяща за електронагревателпи уреди. Етернитът (азбест оциментът) е неорганична пластмаса със съдържание на азбестово влакно около 15%, като останалото е портлаядцименг. Материалы- е теплоустойчив и дъгоустойчив, не гори, но е силно хигроскопичен, поради което в някои случаи се импрегнира. Употребява се за преградим степи в електрически- те апарати, за тръби за защита на подземни кабели и пр. 6.3. Изолационна керамика 6.3.1. Общи сведения Керамиката представлява излечена неорганична маса, състоя- тца се от различии минерали и огнеупорна глина (например као - лин). Керамиката се получава от изходния материал, като той 50
Т а б л и и а 6.1 Класификация на изолационната керамика Клас по ГОСТ tgg ори 5458—6» 10б Нг »С6 при SO Hz < ТК (Е[ ) . 10» 1/’С I II III Внсокочестотна кондензаторна керамика (тип А) । । 0,0006 — ' 130+230 -4000 0,0006 — 30 : 95 — 900 0.0006 — 12-: 48 —100 до+50 Нискочестотна кондензаторна керамика (тип Б) IV V 0,002 0,05 900 1400+8000 3000 шах. в раб. обхват Високочестотна изолаторна керамика VI VII VIII 0.001 0,0015 0,0018 7,5 : 9 7,5 9 : 10 + 100 + 100 + 100 Нискочестотна изолаторна керамика 0,004 0,08 8 7,5 Електротехнически порцелан | 0,03 | 7+8 Електротехнически стеати» 0,003 6 Керамика за нагреватели не се коитролират + 150 +200 не се контролира не се контролира Забеле ж к а. ТК (в.) -температурен коефипиент на изменение па ег , представлява относително изменение на за 1°С. се раздробява на много ситни частици във водна среда, омесва се добре и се филтрира от водата. Получената пластична каша се оформя в керамични полуфабриката чрез отлизане, пресоване или въртеливо формоване. Суровите полуфабриката се сушат бавно и постепенно в сушилни камери, след което се изпичат в пещи на един или два етапа, и се получават готовите керамични изделия. Съществуват и други технологии за изработка на кера- мични изделия, но те малко се отличават от описания по-горе процес. 51
За изглаждане на повърхността и защита от влага керамич- зите полуфабриката могат да ее покрият със стъклообразна гла- зура, конто подобрява и механическите качества. Съществен недостатки на керамиката е голямата твърдост на готовите керамични изделия, като покритите с глазура изделия се отличават с особено голяма твърдост. По тази причи- на те се обработват само чрез шлайфане с по-твърди от тях ма- териали. Желателно е керамичните изделия да се получават в напълно завършен вид след тяхиото формоване. За съжаление това не винаги е възможно поради голямото свиване на полу- фабрикатите при тяхиото сушене и изпичане, което може да достатке до 20% спрямо първоначалните размери. Керамичните изделия имат и големи предимства: получават се от евтина, достъпна суровина, иритежават голяма топлоустойчи- вост (над 180" С), не стареят, не изменят формата си, не са хи- гроскопични (с изключение на шуилестага керамика), имат голяма механически якост (особено на натиск), устойчини са на химиче- ска агресивна среда. Върху керамиката могат да се нанасят тънки метални Пласто- ве. Този процес се нарича металпзация и се извършва химиче- ски, във вакуум или чрез нзгаряне на пласт от сребърна паста. Метализацията дава възможност за спойка на керамика с метал, което има особено значение за херметизация на конструкциите. Чрез метализация могат да се нанасят и печатни схеми върху керамични подложки. Керамиката намира широко приложение в бита и техника га, напр. за домакински съдове, за санитарии принадлежности, за химически съдове и пр. В електротехниката се изнолзва изолационна керамика с подо- брели елекгротехнически показатели. Класификацията на изола- ционната керамика е посочена в табл. 6.1. 6.3.2. Електротехническа керамика Елек 1 ротехническият порцелан се явява основен нискочесто! та керамичен материал, използван в електротехниката. Той се съ- стои от 404-60% каолин, 104-30% кварц и 104-30% фелдшпат. От този материал се изработват изолатори с много големи размери, голяма сложност на формата и голяма механическа якост (осо- бено на натиск). Изолационните качества на покрития с глазура порцелан са твърде високи. Основните технически показатели съгласно БДС 3934—-72 „Електронорцелан за изолатори и изола- 52
ционни части*' са следните: D-2,34-2,6 t'm, 4:25 4-60 МРа (за неглазирани изделия), <% -304-85 МРа (за глазирани изделия) якост на натиск около 500 МРа, сввд-504-120 МРа (за неглаз и- рани изделия), овв~ 704-140 МРа (за глазирани изделия), EDt> 30 MV/m, tgo (50 Hz) < ,0,03, ег = 64- 7, pv (при 20°C) 1011 Q.m, pv (при 600 С) Ю4 Q.ra. Съществен» недостатъци на порцелана са силното влошаване на pv и tgo при впсоки температуря, мно- го голям IK, (напукване при резки променяна температурата), порьозност, трудна механична обработка па глазурата. Електротехннческият стеатит е керамика с много голямо съ- държапие на талк (магнезиев окис). Примерният състав е 704-85% талк, 104-20% каолин, 54-10% фелдшпат. Стеатиты е зпачителн о но-скъп от порцелана, но има редина предимства: плътеп (без пори), не се нуждае о г глазура, по-голяма механична якост, ио-малко свн- вапе, по-голямо pv, малко влошаване на pv и tgo при високи тем- пературя. Съгласно БДС 6254—69 „Стеатит за електротехниче- ски цели** по-важните показатели са следните: D — 2,64-2,8 t/m3, ав 45 МРа, якост на натиск около 900 МРа, овв- -120 МРа, ED= = 204-30 MV/m, tgo (50 Hz).><0,003, е£ =6, pv М0!2 Й.т. 6.3.3. Изолаторяа радиотехнически керамика Тази керамика се характеризира с малко £г(6 до 10) и се използва за конструкционни (носещи) изолацпонни детайли, конто се намират във високочесготни полета. Съгласно ГОСТ 5458 64 радиотехническата керамика се оз- начав» като тип В, класове VI до X. Класове VI до VIII обхва- тят високочестотна керамика с малко значение на ig о при висо- ки честотп. която се отлпчава с голяма механически якост. При конструкции, комбинирани от метал и керамика, се пзисква и малък коефициент на топлинио разширение. tg 8 варира от 2.10 3 до 4.104 при честота 106 Hz, а оВ1, — от 80 до 200 МРа. Клас VI съдържа целзианова керамика с добри електриче- ски и механически свойства. Характерен е много малкият коефи- циент на топлинио разширение, който позволява изготвянето на макари за високочестотни бобини с голяма стабилност. В клас VI! се съдържа т. нар. стеатитова керамика, която се характеризира с плътна структура (не е необходима глазура) и със сравнително голяма точност на готовите детайли, която се получава чрез механически обработка преди изпичането. Тази ке- 53
рамика се използва масово за дребни радиотехнически детайли. Клас VIII съдържа ултрапорцелан с много мал ък tg 3 (около 0,0006). Класове IX и X обхващат нискочестотпа керамика с по-лош tgS за високите честоти. Клас IX съдържа стеатитна керамика с по-ниско качество, а клас X съдържа т. нар. радиопорцелан, бли- зък по качество до порцелана. Изолаторната радиотехнически керамика има по-високо изо- лационно съпротивление, отколкото електротехпическият порцелан, например: за стеатитна керамика pv (при 100° С) = 1014+1017 Q.m. Останалите технически показатели са от следния порядък: ^>2,9-4-3,4t 'ш3, Ес'-з18-4-45 MV/ni. Тук също е характерно намале- нието на изолационното съпротивление при високп температури. У нас стеатитова керамика се произвежда съгласно ОН 04 56619 72, „Керамика високочестотна за стеатитов» детайли" със следните данни: ailB>-140 MPa, tg3<I.10~3 (II клас), респ. tg8;g 5>2.10 3 (III клас), при 25°С и честота 10*’ Hz, ру>101<’fim (при 25°С), ег.^8, Ео 20 MV/ni. Също така у нас се произвежда безалкална керамика съ- гласно ОН 04 51022—71 „Керамика безалкална за посети тела“, конто се използува масово за тела на съпротивления. Тя има следните данни: свв ^80 МРа, tgo.sc-3.10~3 (при честота 106Hz), pv 1О‘° fi.ra (при 100°С), er^8, ED^30 MV/ni. 6.3.4. Кондензаториа керамика Съгласно ГОСТ 5458 64 керамиката, предназначена за изо- лация между елсктродите па кондензаторите, се раздели на висо- кочестотна и нискочсстотна. Високочестотната кондензаториа керамика (тип А) се раздели на класове I, II и III и се характеризира с малък tgS (• -0,0006) при 1 MHz. Керамиката от клас I има голямо ег (130—230), но лот температурен коефицнент на изменение на е, (до 0,004 за 1°С) и не ноже да се използва за термостабилни кондензатори. Тази керамика се нарича понякога тккондова керамика. Кера- миката от III клас има малко ег (12 + 48), но много добра темпе- ратурка стабилност на ег (температурен коефицнент на ег от —0,0001 до +0,00005 1/°С) и се използва за високочестотни термо- стабилни кондензатори. Високочестотната керамика клас II заема по показатели меж- динно положение между клас 1 и клас III. Отрицателният темпе- 54
ратурен коефицнент на sr(—0,0009 до — 0,0001 1/°С) я прави под- ходяща за термокомпснсиращи кондензатори, конто компенсират увеличението на индуктивността с повишаване на темературата на настроевите трептящи кръгове. Нискочестотната кондензаториа керамика (тио Б) с класове IV и V има високо ег, но сравнително големи диелектрични загуби. В клас V при изменяне на температурата е, не се измени по линеен закон, както при високочестотната керамика, а по непра- вилна крива с максимум в работник температурен обхват. Дие- лектрическата проницаемост е. се измени и в зависимост от сила- та на електрическото поле поради съдържание на сегнетодиелек- трици в керамиката (вж. т. 6.5). Керамиката от клас IV има sr 900 и tgS< 0,002 (при 20°С и 1000 Hz) и ее използва за нискочестотни кондензатори, а също и за еднополярпп видеоимпулсии кондензатори. Керамиката от клас V има е,—1400--? 8000 и tgS<0,003-:-0,05 (при 20" С и 1000 Hz). Тя се използва за разделителям и бло- киращи кондензатори. Останалите технически показатели на кондензаторната керамика са: D=3-?5 t/m3, aRR_:80-? 120 МРа, о..—10°-?10п й.т (при 100" С), ED- 6-? 20 MV/m. У нас се произвежта кондензаториа керамика в Завод за кондензатори гр. Кюстендил, по лицензия рецептура. Никои тех- нически показатели за високочестотната керамика (кондензатори тип I) и за нискочестотпа керамика (кондензатори тип II) се съ- държат в БДС 7919—74 „Кондензатори херамични". 6.3.5. Изолаторна керамика за нагреватели Керамиката за нагреватели трябва да отгонаря на следните изисквания: работна температура над 1600" С, голямо изоляционно съпротивление, голяма механическа якост при лиски и високи тем- ператуои и устойчивост на резки изменения на температурата. Освен това тази керамика не трябва да въздействува химически върху нагорещените проводници. Изходен материал са различии видове окиси, конто се оформят като иагревателнп тръби, плочи и пр. Тази керамика пе се глазира и има шуплеста структура. 55
г- 1 6.4. Изоляционно стъкло I 6.4.1. Общи сведения Стъклото е аморфен термопластичен прозрачен материал, мно- го твърд, много крехък, химически устойчив и газонепроницаем. То се сьстои от смес на различии окиси, сгъклообразуващи (SO2, В2О;>) и метални (Na2O, К2О), конто му придавит различии свойства. Техннческите показатели на ст ьклото варират в много широки граници, като зависят най-много от химический състав. Някои по- характерни давни са следните: D — 24-8 t/ш3, св 504-200 МРа, якост на натиск 5004-1500 МРа, ег = 5-4-12, pv=10ln4-1014 Q. ш, tgS = 0,0(4)54-0,025, ED -54-50 MV/ni, температура па размек- ване 4504-1700° С, ТК, 0,5. 10 «4-13.10~11 1/°С. От стъклото могат да се произвеждат влакна с дебелина няколко [ini и много голяма якост на опън (нац 2000 МРа). Стъклото е нехигроскопично, по се мокри, а някои стъкла се разтварят частично или напълно във вода, напр. водного стъкло. Стъклото не старее и не се деформира с течение на времето. При нормална температура стъклото се обработва много мъчно, като най-разпространен е методът на шлайфане със специални абразивни материали. Стъклената пластична мае а се получава чрез стопяване на из- ходната смес в специални пещи, след което стопилката се обра- ботва чрез духане, пресоване, валцуване и изтегляне до нолуча- ване на желанитс детайли. Тази обработка се извършва при ви- сока температура и при тестообразно състояние на стопилката. 6.4.2. Видове стъкла во състав Кварцовото стъкло представлява почти чист стопен кварц (SiO2) и има найвисоки технически показатели в сравнение с всички други стъкла. То пропуска ултравиолетовите лъчи и се I използува в ултравиолетовата техника. Кварцовото стъкло малко се използува като изолационен материал поради високата точка на размекване (1500е С) и на топене (1750° С), което затруднява I неговата обработка. I Алкалните стъкла без гежки окиси са най-разпространените и иай-лесно топимиге стъкла, но притежават лоши електрически показатели и се използуват за неотговорни детайли, напр. балони на електрически лампи, пискочестотни изолатори и пр. 56 I
Ачкалните ст ъкла с тежки окиси (РЬО и ВаО) имат по-добри електрически показатели (tgS=64-30.10~4, pv = 1012ч-1014 Q. ш, ег = 74-12) и се използват за кондензаторни диелектрици и за внсо- кочестотпи изолатори. Водното стъкло със состав 70% SiO2 и 30% NasO при иа- лягане и загряване се разтваря напълно във вода. Ако този раз- твор се намажс върху дадена повърхност и се ингуши, се полу- чава твърд изо чационен пласт. По този начин могат да се фиксират намотките на жичните съпротивления. 6.4.3. Видове стъкла по предназначение Изолаторните стькла заместват електропорцелана поради по-писката цена и се използуват за наработка на изолатори. Те трябва да имат всоко изолационно съпротивленпе и добра топ- лоустойчивост. Кондензаторните стъкла се упогребяват във филтрови, им- пулсни и високочестотни кондензатори. Те трябва да имат повише- но ег и малък tgS Ламповите стъкла се употребяват за балони на електрически лампи и електровакуумни уреди. Тсхнияг коефнциепт на топлинно разширение трябва да бъде еднакъв с този на металните електроди (например волфрам, молибден), конто преминават през тях. Прахообразното стъкло служи за изготвяне на изолацион- ни покрития (стъклоемайл) върху изолатори и жични съпротивле- ния. Чрез пресоване се получават и стъклени фасонни детайли. За по-лесна обработка се изисква по-ниска температура на раз- мекване. Стъклените влакна, нарязани накьео, изтъкани или оплетени, служат за пълнители на множество други изолационни материали от типа на пластмасите. Стъклената прежде и стъклените мъниста се използуват направо за изолация па проводниците. 6.4.4. Стъклокристални материали Тези нови материали, наричаыи още и ситали, за разлика от аморфните стъкла съдържат и кристална фаза. Те обладават рядко съчетание на технически показатели: механически якост, тв ьрдост, топлинна и химически устойчивост, добри електрически показатели. Ситалите се използуват за изолатори и кондензаторни диелектрици, а също и за обвивки на високотемпературни електро- вакуумни уреди. 57
6.5. Сегнетоелектрици и пиезоелектрици 6.5.1. Сегнетоелектрици Сегнегоелектричесгвото и ииезоелектричеството се иоявяват при определен» условия в никои видове неорганичны изолационни материали. Сегнетоелектриците предстзвляват монкристали или поликристали, при който ег записи силно от интензивпостта на електрическото поле и може да достигне много големи стойко- сти (до 50 000). Сегнетоелектричният ефект по отношение на ег е подобен на феромагнитния ефект по отношение на иагнитната проницаемост. По тази причина сегнетоелектриците се наричат още фероелектрици. Подобно на феромагнитните материали те също показват голяма зависимост на ег от температурата, като при определена температура, наречена точка на Кюри, ег рязко нараства, за да спадне също така рязко над тази температура, като същевременно изчезва и сегнетоелектричният ефект. Сегнетоелек- тричният ефект позволява изработката на керамични кондензатори с много голям капацитет, например от класове IV и V (вж. т. 6.3.4), но със силна температурна зависимост на капацитета. Сегнетоелектрич- ният ефект намира главно приложение при изработката на варикон- ди (варикапи), т. с. нелинейна кондензатори, при конто ег и капаци- тетът силно зависят от големината на електрическото напрежение, приложено между електродите на кондензаторите. Съветските материали за варпконди са посочени в табл. 6.2. Основен показагел за тези материали е коефициентъг на нели- нейност К_~, респ. К=, който показва максималното изменение на ег,т. е. отношението на максималното sr към началното е , при пз- меняне на приложеяото променлнпо, респ. постоянно напрежение. Варнкондите намират разнообразно приложение в раднотех.чи- ката (за диелектрични усилватели, честотии преобразователи, ста- билизатори и пр.) и в изчпслителната техника (за запомпящи еле- ыенти). Сегнетоелектричните материали много често по произход пред- ставляват керамични материали, ето защо те се наричат и сегие- токерамични. Основен окис в сегнетокерамичните материали е бариевият титанат (ВаТЮ3). Терморезистивната керамика представляла сегнетокерамика с полупроводников!! свойства, като електрическото съпротивление силно завися от температурата. ТКр има голяма положителна стой- ност, т. е. съпротивлението нараства около 100 пъти при нови- 58
Табл и ц а 6.2 Сегнетоелектрични материали за вариконди Материал Точка Кюри, °C К Оссбености на материала ВК-1 75 4 ! Iпоста техноли гия ВК-2 75 ± К) Високо значение на К_ вк-з 25 ± П) до 8 Впсоко значение на К_ ВК-4 105± 10 —8 Стабилно значение на К~ и sr от 20 до 80сС ВК-5 75±10 ' 20 Много голямо ВК-6 200 >8 (до 30) Висока стзбилност, иравоъгълен хи-. стерезисен пикъл шаване на температурата в работния интервал (например от 30°С до 80° С). Терморезисторите със силно пзразен положителен ТК се на- ричат позистори и се използват за регулиране на температурата, за термокомпенсация и пр. 6.5.2. Пиезоелектрици Сегнетоелектриците при температурп под точката на Кюри имат и пиезоелектричен ефект, т. е. при ирилагане на механиче- ско напрежение се поляризират (появяват се противоположни елек- трически заряди върху две насрещни степи на пристала). Чрез пие- зоелектричния ефект може да се измерва големината на различии на- липания. Когато се приложи променливо механическо налягане, се получават генератори на променливо електрическо напрежение, конто намират приложение в електроакустиката (за кристални грамофонни мембрани, за кристални микрофон» и пр.). Обратният пиезоелектричен ефект е електрострикцията, т. е. същпте кристали изменят дължината сн по оста на поляризация, когато се приложи електрическо поле по тази ос. Този ефект дава възможност да се произвеждат звуци (например при кри- сталния внсокоговорител) или ултразвукове, когато се приложи променливо електрическо поле със съответната честота. Пиезокристалите имат ясно изразена собствена резонансна честота и свързани в електрически трептящи кръгове, служат за стабилизиране на честотата на високочестотните генератори. Силно изразен пиезоелектричен ефект имат и някои монокри- 59
стали, напр. кварц, турмалин, сегнетова сол, а също и синтеро- ваният бариев титанат (напр. оксидиият керамичен материал пие- золан на ГДР). За стабилизиране на честотата на високочестотните генератори най-често се използват естествен!! паи изкуствени кварцови моно- кристалл, т. нар. пиезокварц. Пис юкварцът се използва за тесно- лентсвн високочестотии филтри. 7. Каучук и гума, природни и изкуствени смоли 7.1. Естествен каучук и гума Естественият каучук е термопластичен органичен материал, конто се нолучава о г сока па никои тропически дървета. При стайна температура той е лепкав и еластичен, над 50е С се раз- меква и стопява, а при ниски температури (под минус 30° С) се втвърдява и губи еластичните си качества. Той се разгваря в мно- го разтворители, например разтворен в бензин, представлява кау- чуково лепило. Под влнянието на кислорода и озона във въздуха и на слънчевата светлина каучукът старее и губи еластичните си качества. Като изолатор се използува естествената гума, конто представ- лява смес на естествен каучук със сяра, ускорители на вулкани- зацията, пълнители, пластификатори, стабилизатори, оцветители и пр. Смесването се извършва механически в специални машини. Получената пластична маса се преработва чрез пресоване, шприц- ване пли валцуване в полуфабриката или детайли, като одновре- менно с тази преработка пластмасата се загрява до 130 —150е С и се извършва вулканизация на гумата. Вулканизацията е тер- мореактивен необратим процес, при който настъпват трайни хи- мически изменения на гумата. За вулканизатор служи сярата, конто се евързва химически с гумата. Твърдостта и еластич- ността на гумата зависи от съдържанието на сяра: мека гума — сяра 1 до 3%, средно твърда гума — сяра 5 до 10%, твърда гума (ебонит) — сяра 25 до 45%. Примесите изменят в големи границ» техническите показатели на гумата, напр. сярата придана на гумата еластичност и меха- ническа якост, саждите повишаваг механическата якост, но нама- ляват електроизолационните качества и пр. Електроизолационната гума има следните технически по- казатели: D=0,92 t/ш3, pv - 1012-ь- 1013 Sim, £,=2,54-7, tg3 = 60
- 0,01 4-0,08, сй 34-12 MPa. ED==20-4-40 MV/ш, 5 - 250 4- 350%, малко влагоноглъгцапе (1% влага за 24 h). Рабогният темпера- турен обхват е от минус 50 до 65° С. Електроизолационната гума се употребява за непосредствено обличане па проводниковите жила (изолаторна гума) и механи- чески защита на кабелитс (шлангова гума). Изолаторната гума, когато съдържа химически несвързана сяра, влияе вредно на медните проводници, ето защо вулканизацията вместо със сяра се извършва със сярното съединение таурам. Шланговата гума съдържа сажди за повишаване на якостта. Електроизолационните гуми са стандартизнрани у нас с БДС 1136- 72, а в СССР—с ГОСТ 2068 70. Естествената гума има следните недостатъцн: стареене вследствие на влиянието на въздуха, слънчевата светлина и топ- лината, малък работен температурен обхват, частична разтвори- мост и петролни продукти, частична хигроскопичност, освен това естественият каучук е вносен материал. Всички тези недостатъцн се избягват при сивтетичните (изкуственвте) каучуци и гуми. Шуплестите гуми имат добри еластични качества и се изпол- зват за амортисьори в радиоелектронната анаратура (напр. мш<- ропореста гума на листове по БДС 5110—72). Твърдата гума, наречена ебонит (съдържание на сяра 25 до 45%), има добри електроизолационни качества и обикновено се доставя на листове и пръти за по-нататъшна обработка. Елек- тротехнпческият ебонит е стандартизиран в ГОСТ 2948—53, обра- ботва се лесно по механичен път и по-рано е намирал широко приложение в електроизолационната техника. Този материал има писка работка тнмпература (под 70° С) и вече се замени с други по-качествени пластмаси. 7.2. Синтетични каучуци и гуми Предимствата на синтетичните каучуци и гуми бяха посочени в т. 7.1. Техническите показатели на по-важните типове каучуци, производство на СССР, са посочени в табл. 7.1. В табл. 7.1 не е посочен дивиниловият (натрийбутадиеновият) синтетичен каучук тип СКБ, конто има малка механична якост и се употребява обикновено смесен с естествен каучук. Когато типът СКБ се загрява до 300° С при налягане 3 МРа и отсъ- ствие на въздух, той се втвърдява без примеси на сяра или други вгвърдители и се нолучава твърда гума ескапон, подобна на ебонита, конто е добър изолатор при ниски и високи честота. 61
Т «блина 7.1 Естествени и синтетични каучуци Наименование Естествен Дивинилстиролен (бутадиенстиролен) Полихлоропренов Ди винилнитрилен (бутадиеннптрилен) Бутилкаучук Изопренов Силиняевооргани- чен Тип НК скс (бу на! наприт СКН БК СКН СКТ D.1 ш* 0,92 0,94 1,20 0,97 0,93 2,00 pv , 2 •1П 2,1 10’3 1,1 . 10« 3,3.10s 8,5.10' 2,1 . 10l:! 1,1 . 1013 1,2.1()12 ed.mv m 40 46 22 12 22 35 30 6 i о feES 1,00 0,27 1,80 1,32 0 21 0.30 Работен темпера - турен обхват, °C —50 до —35 до —30 до —40 до —50 до +65 4-6.5 + 70 4 105 +65 +250 -60 ДО Забележка В таблица 7.1 pv и в.тагопоглъщането имат стойкости. конто се получават след нресгой от 24 h във вода. Всички каучуци горят, с пзключенне на тип CRT. Най-устой- чиви на атмосферни влияния са типовете СКТ. наприт и БК. Ти- повете СКН и наприт са устойчиви на петролин продукта. Особен интерес като изолационен материал представлява си- лициевоорганичният каучук (СКТ), конто има извънредио широк работен температурен обхват, може да служи за изоляция и във вода, не поддържа горенето и не старее поради атмосферните влияния. Като недостатьк на този каучук се явила сравнително високата цена и малката механична якост. Каучуците и гумите се наричат оше и еласти (еластомери). 7.3. Природни смоли Природните смоли представляват високомолекулярни органични съединения от растителен или животински ироизход. Тези смоли са аморфни и термопластични, не се разтварят във вода, разтьа- рят се в спирт, етер и други органични разтворители. При изсъх- ване на разтвора се образува тънка ципа, поради което смолите са подходящи за съставни части на иокрнвните лакове. По-долу са описани по-важните природни смоли. Шеллакът се получава от секрециите па някои тропически на- секоми. Той представлява твърди жьлтокафяви люспв, конто до- бре се разтварят в спирт, и разтворът се използва като покри- вей и залепвагц електроизолационен лак (например за получаване на миканит от слюда). Шеллакът е сравнително хигроскопичен 62
(водопоглыдане до 5%), омеква при 50-4-70°С и се стопява в обхвата 80ч-ИО3 С. При продължително нагряване над 100°С преминава в термореактивно състояние. Електрическите показате- ли са: ЛО^Ю14 Q. го, tg<5=0,014-0,001, ег=3,5, Ed=204-30 MV /in. Колофоньт се събира от боровите дървета и представлява твърда, но крехка жълтокафява смола, разтворима в спирт, бен- зин, бензол, терпентин, хлороформ, ацетон, нефтени и растителии масла. Той омеква при 504-70° С и се стопива в обхвата 904- 130° С. Електрическите показатели са: pv =10134-101* fi.m, tgo = б,003, er = ‘z,8. Ed= 104-15 MV/iu. Колофон ьт разтваря медлите окиси при температура над 150° С и затова се използва за по- чистванс на метала и поялника при запояване. Той не може да се използува самостоятелно като лаково покритие, но участвува като съставна част в много видове лакове и компаунди. Кехлибарът е нзкопаема смола от животински произход с мно- го високо обемно съпротивление (pv -10l54-1018 fi.ni) и много високо повърхностно съпротивление, което не записи от влагата (рх== 10lcfi при 80% влага). Поради високата си цена той се из- ползва само като висококачествен елекгроизолационен материал в електроизмервателните уреди. Копалите са разни видове тропически растителии смоли с тем- пература на топене от 80 до 360° С. След температурна обработ- ка при 2804-320° С те стават разтворими в органически разтвори- тели и се съединяват с растителните масла, като подобряват тех- ните качества, затова се използват в маслосъдържагците лакове. 7.4. Целулозни етери Целулозният нитрат (н, ричан оше нитроцелулоза) е изкусг- нена смола, която се употребява като пластмаса от много дълго време под търговското название „целулоид“. Той се получава чрез обработка на целулоза с азотна киселпна и представлява жи- лая, прозрачен материал, който се оцветява много добре, омеква в топла вода, запалва се много лссно и гори с буен пламък. Не може да се шнрипва, а се преработва чрез топло оформяне, ря- зане, отнимане на стружки и пр. Лепи се добре (например с аце- тонов разтвор на стружки от същия материал). Доставя се на плечи, пръти, фолио. Не се използува като електроизолационен материал, а като декоративен материал (за направа на скали и пр.). Целулозният нитрат се е използвал в миналото за наработка филми и филмови ленти, но поради опасност от пожар и взрпвя- ване е бил заменен с целулозен триацетат. 63
Целулозният ацетат (ацетилцелулозата) е изкуствева смола която също е позната от много дълго време. Получава се чрез обработка на целулоза с оцетна киселина. В зависимост от степен- та на обработката и количество™ на омекчителите се получава тер- мопластична пластмаса с различна твърдост и различна топло- устойчявост, като никои типове горят, а други се самозагасяват. Естественият цвят е прозрачен, но се прилага оцветяване в раз- личии ярки Цветове. Най-масовият тип целулозен ацетат е много жплав и лесно за- палим, гори добре, има малка топлоустой швост. Електриче- ските качества са зависими от влагата, eio защо този материал не се използва като електроизолационен материал. Той се изпол- зва предимво като декоративен материал, шприцва се добре, офор- ми се добре в топло състояние, заварява и се лепи, както целу- лозният нитрат. Доставя се на гранули, плочи, ленти, фолио. Търговските названия са. целидор, тролит, екарит, целит. Целулозният триацетат не е термопластичен, трудно се за- палва, употребява се за производство™ на ацетатна коприна, маг- нетофонни ленти, филмови ленти, електроизолационни ленти (ра- ботна температура до 120° С). Разтваря се и се лепи с хлороформ (разтвор със стружки от сыция материал). 8. Синтетични термопластичны смоли 8.1 Общи сведения Синтетичните термопластичнп смоли и термопласта играят ог- ромна роля в съвременната техника. Те намират приложение как- то като конструкционен и декоративен материал, гака и като електро- изолационен материал. Ilo-важните термопласта са посочени в табл. 8.1, където са описани и основните им показатели. Устойчивостта на термопластите срещу въздействието на различии химически агресивни течности е посочена в табл. 8.2. Отделяйте пластмаси са разгледани по-подробно в следващите точки на настоящий раз- дел. 8.2. Полиетилен Полиетиленът е бял и полупрозрачен, с мазна восъкоподобна повърхност, лесно се драска и огъва, гори с миразма на парафин. Той не може да се лепи, но се заварява добре. В зависимост от производствения процес той се произвежда в следните марки 64
а) полиетилен висока плътност (ВГ1)— марка „Булей” (БДС 10085—72), б) полиетилен ниска плътност (НП) — марка „Ропо- те н“ (БДС 10086—72). Полиетиленът ВП е по-здрав, по-твърд и по-устойчив към топ- линни и химически въздействия, отколкото полиетиленът НП. Полиетиленът има много добри електрически показатели при много високи честоти и намира широко приложение в радиотех- никата, напр. за изоляция на високочестотни кабели. Той се до- тавя на гранули, на листове или като фолио. 8.3. Полипропилен Полипропиленът е материал, много подобен на полиетилена, с ьс следните предимства в сравнение с полиетилена: по-здрав, по- твьрд, по-устойчив на изтриване, по-тонлоустойчив (издържа на кипяща вода). От друга страна той се отличава с по-малка ела- стичност и студоустойчивост. Полипропиленът се употребява като високочестотен изолацио- нен материал. Механическите и електрическите качества се подоб- рява г при пълнеж със стъклени или азбестови влакна. Някои търговски названия са: даплен, вестолен. Доставя се на гранули, на листове или като фолио. 8.4. Полятетрафлуоретилен (ПТФЕ) ПТФЕ. е бял, с мека и мазна повърхност, гъвкав, удароусгой- чив, абсолютно устойчив на влага и химически въздействия, с много широк температурен работен обхват. Той не може да се лее под налягане и да се лепи, но се заварява добре и лесно се обработ- ва механически. ПТФЕ има много добри електрически показатели при твърде високи честоти (над 10'°Hz). Той е много подходящ за радиолюбителски цели, особено за високи честоти. При непре- къснато механическо натоварване променя постепенно формата си (студено протичане). Отличава се с много висък коефициент на триене. Не може да гори, но при температура над 400° С се раз- лага и отдели отровни изпарения. Политетрафлуоретиленът се доставя от СССР в следните мар- ки: основен тип фторопласт-4 (ГОСТ 10007-—62), фторопласт-26 (за пресоване в пресформи), фторопласт-40 (по-твърд и не изме- ни формата си при механическо натоварване), фторопласт-42 (раз- тваря се в кетони и етери, лее се под налягане). Други търговски названия са: флуоропласт, тефлон, хосгафлон. Той се доставя под формата на кръгли профили (диаметър от 5 до 50 рил) и други профили, или на прах и като фолио. 5 Справочна;серия за радиочасти 65
Таблица 8.1 Технически показатели на термопластите Материали ОВ, МРа 5, % МРа т . пип °C т □J их ° С Водо- • Л ОГЛ. и/ .0 £г Ру 2 . ш tg i при IMIlz bD MV in 1 2 з 4 5 6 7 8 9 11 Полиетилен ВП Подпет идеи НИ Полипропилен Полит е графлу оретилен Полихлортрифлуоретилен Полист нрол АБС-сьполп.мер Поливинилхлорид твърд Поливинилхлорид мек Полиметилметакрилат Полиамид 0 Полиамид 6,6 Полиамид 11 Полиуретай Полифениленоксид Полисулфон Полиформалдехпд Поликарбонат Полиетилентерефталат Целулозен ацетат Целулозен нитрат Полиимид 18 :-32 10-:-18 20-:-37 17-1-26 40-:-43 30 : -40 40-:-50 45: 60 10-1-25 70-;-75 60-:-100 60-:-80 4Э-: 60 35+50 45 72 71 65 74 38 40-:- 60 .70 । 400-; 900 150:-600 400-:-650 200-:-250 30 + 200 3-: 4 25+60 10 + 50 100 + 400 4 5-:-Й0 40-;-250 300 450:-600 20 50 : 100 40 80 50 380 30+50 100 20-: 25 8-: 10 45 18 + 20 60 90 60 + 90 70-:-ПО 100 + 140 40 + 110 40-:-ПО 53-:-73 25-: 70 95 100 , НО 80 + 90 125 45 + 50 60 100 _ 1 —50 -50 —20 —100 —100 -40 -40 —5 —40 -40 —30 —30 —70 —15 -100 —60 —100 -20 —200 1 I 95 80 110 250 150 65 70 60 60 75 90 90 60 80 135 180 100 135 100 40 50 250 0,005 0,01 0,01 0,0 0,0 0,2 0,25 0,1 0,3 0,7 9 8 1,9 1,0 0,07 0,22 0,5 0,1 0,6 0,5 0,8 0,5 1 2,3 2,3 2'3 2,0 2,4 2,6 4,1 3,3 4,2 2,9 3,6 3,5 6,0 3,4 2,6 3,1 3,7 2,9 4,0 4,6 5,0 3/0 1013 1()13 1С1’ 1(4* 101* 1011 1011 1013 10й ЮМ 101-' 10'2 10Ю 1(4 Юю 1012 1013 101» 1011 , 1013 10» I lOic 0,0005 0,0004 0,0005 0,0005 0,01 0,0002 0,08 0,12 0,02 0,04 0,023 0,04 0,001 0,0056 0,0048 0,011 0,019 0,064 0,05 0,005 60 :-8C 20+40 40+75 20-.-40 60 60 33 40 25 30 34 50 17 38 40 50 35 89 32 15 ! 0,95 j 0,92 0,91 2.1 2,1 1,05 1,10 1,40 1,25 1,20 1,15 1,15 1,05 1,20 1,06 1,24 1,40 1,20 1,30 1,40 1,40 1.40 Заоележка, В графа 4 е посочена минималната продължшелна работка температура. В графа 5 е посочена максималната продължителна работка температура, конто обикновено е малко по-пис.жа, отколкото темпера!урата по Мартенс (Тм). Графа G съдържа данни за водопоглыцането в продължение на 24 h I с о + + + 4- + + 4- -+- ° , ' + °-1 г 4- 4- 4- г 4- + + + I I l+oo-l - + + + + + W- | ©+о+о о + |++ + +©+ I I I + ’ 1 ।I+ + °° + I I I + I + I 1 Ч + + °= + 14-14-°+= HI + ° | ° I । I + I + । I I , I о + IM °°°'+ | + I I ' ° + | | ° =++++++ + 4- ° 4- ° | ° + + + + + + + ° 4- + °+ + +ос X з § о п ж ?» СИЛ НИ слаб» силни слаб» 5 Алкохолп Естери Кетони Етерн Хлора л кал- ии Бензол Бензин Минер. масла
мък и отделяне на сажди. При краткотрайно механическо нато- варване има добри механически качества. Добре се лепи (напр. с хлороформ с разтворени полистиролни стружки), но не се заваря- ва. Електрическите показатели са много добри и се запазват при влага и при високи честоти. Основни недостатъци на полистиро- ла са крехкост при удари и ниска топлоустойчивост. Ударната механическа якост може да се повиши значително при съвместна полимеризация (кополимервзация) с бутадиен или акрилннтрил. Полистиролът намира широко приложение в слаботоковата промишленост като конструктивен материал за ниски и високи честоти (напр. за тела на високочестотни бобини). Българският полистирол, наричан бустрен се доставя на гранули за леене под налягане. Доставя се и на листове с декоративно оцветяване. Никои чуждестранни търговски названия са: тролитул, вестирон, стиро- флекс. Стирофлексното фолио се нзползва за изолатор при кон- дензаторите. Шуплестият полистирол е известен като марка сти- ропор и се използва за амбалаж и за термоизоляция. 8.7. АБС-съполимер (ABS-съполимер) АБС-съполимер се получава чрез съвместна полимеризация (съ- полимеризация) на стирол, бутадиен и акрилннтрил. Бутадиенът придана жилавост, а акрилнитрильт придава твърдост и химиче- ска устойчивост на съполимера. Названието е съставено от пър- вите букви на трите компонента. В сравнение с полистирола, но- вият комбиниран материал е много устойчив на механически и химически въздействия, но електрическите показатели са по-ниски и той не може да се употребява при високи честоти. У нас този материал се произвежда под названието „бустрен АБ-35". По-из- вестни чуждестранни търговски названия са: новодур, сконатер, терлуран, сикофлекс, цикрал. 8.8. Поливинилхлорид (PVC) Поливинилхлоридът е най-масово употребяваният термопласт. Чистият поливинилхлорид (наречен още твърд поливинилхлорид) е твърд, жълтеникъв, със суха повърхност. Той не гори, но се стопява от топлината, като се разлага с остра мириз- ма иа хлороводород. При стайна температура размерите му са стабилпи, но работният температурен обхват е малък (от—5° С до + 60° С), като при повишаване на температурата омеква, а при студ става крехък. 68
Твърдият поливинилхлорид се шприцва трудно, но се обра- ботка добре чрез топло оформяне, отнемане на стружки и зава- ряване. Химически е много устойчив, но се лепи с фабричпо нз- готвени лепила. Има добри електрически показатели при писки честоти. В зависимост от технологията на производство™ се до- ставя в две разновидности: емулзионен (БДС 5410—64) и суспен- зионен (БДС 8806—71). Листовете от твърд поливинилхлорид са стапдартизиранив БДС 5835—65, а прътите — в БДС 5831—65. До- ставя се също така на гранули, плочи, прах, тръби, специални про- фили. По-известни търговски названия са: винидур, вестолит, хосталит, полипласт. Чрез добавяне на омекчигели и стабилизатора се получават различии степени на мек и пластичен поливинилхлорид, като при стайна температура могат да се получат еластични качества, по- добии на качествата на каучука. Особено подходящ за амортиса- ционии цели е шуплестият поливинилхлорид. Мекият поливинилхлорид има по-ниска работна температура (до—40е С), шприцва се добре, но не може да се обработва чрез огнемане на стружки и трудно се лепи. Той се употребява масо- во за пзолация на проводници (ноливинилхлориден пластификат яо БДС 5792—65), но се доставя и под формата на гранули, лен- ти, фолио, профили, изолационни тръби. Някои търговски назва- ния са: екалит, децелит, коропласт, амонит, астралон и пр. 8.9. Поливинилхлоридни полуфабриката Изолационните тръби от мек поливинилхлорид се използват в големи количества за изолация па електрически проводници. Те се произвеждат съгласно БДС 4894—69 със следните въртешни диаметри: 1—1,5—2 — 2,5—3—3,5—4—4,5—5—6—7 mm с дебели- на на стената 0,5 пип и електрическа якост най-малко 5kV; 8—9— 10—11—12—14—16 ram с дебелина на стената 0,8 mm и елек- трическа якост най-малко 7 kV; 18—20—22—25—30—36 mm с дебелина на стената от 1,2 до 2 nun п електрическа якост най-мал- ко 10 kV. Електрическата якост се гарантира в продължение на 1 min при честота 50 Hz. Листовете от твърд поливинилхлорид (БДС 5835—65) имат дебелина: 0,5-1—1,65-2—2,5—3—4—5—6—8— 10-12-15—18 20 mm и размери от 650X1300 шт до 800;.<1500 тш. Прътите от твърд поливинилхлорид (БДС 5831—65) имат диа- метър; 6—8—10—12—14—16 - 20—22—25 -28—30—35—40— 45—50 mm. 69
8.10. Полмметилметакрилат Полиметилметакрилатът се нарича още и „органическо стъкло * поради добрите оптически качества. Той е твърд, абсолютно про- зрачен, горн с приятна миризма, има добри електроизолационнн качества, но не е подходящ за много високи честоти. Този ма- териал е много подходящ за радиолюбителски цели, понеже се обработва добре чрез отпемане на стружки и добре се лепи (напр. 2% от материала, разтворен в дихлоретан). Той се оформи добре в топло състояние след нагряване до 110ч-140°С и престой на вьздуха 10ч-15 s. Полира се добре със специална полирпаста Полиметилметакрилатът се доставя на гранули (за леене под налягане), плочи, пръти и тръби. Някои чуждестранни търговски названия са: плексиглас, диакон, пиакрил. 8.11. Полиамид Полиамидът е бял или слабожълт материал с мазна повьрх- ност, при стопяване се разлага, гори с миризма на горящ белтък. Той е силно хпгроскопичен, като в сухо състояние е твърд и кре- хък, но при поемане на влага от въздуха тези свойства се нама- ляват и той става жилав и практически нетрошлив. При мехзпи- ческо натоварване показва стремеж към бавна деформация (сту- дено протичане), конто постепенно се възстановява след премах- ване на натоварването. Полиамидът има много голяма износо- устойчивост на триене и е подходящ за триещи се детайли. Елек- трическите качества зависят силно от съдържанието на влага и са незадоволителни. Полиамидът се лее под налягане и се обра- ботва чрез отделяне на стружки, но трудво се лепи и заварява. Памира широко приложение като заместител на конструкционните метали. Полиамидът в зависимост от химическата структура се дели на тип 6. тип 6.6 и тип 10. Произвеждат се и типове 11 и 12 със значително ио-малко влагопоглъщане. и по-стабилни показатели, но с по-малка топлоустойчивост (60°С вместо 90° С). Типовете 11 и 12 по-трудно се обработват механически, но могат да се лепят и заваряват. Полиамидът се доставя на гранули, прьти, нишки, въжета, фолио. Типове 6, респ. 6,6 и 10, са известии под търговските наз- вания нилон, капрон, мирамид, дуретан, бонамид, силон, ул- траамид, дедерон, перлон, релон и пр. Типове 11 и 12 са из- вестии, като рклсан, триамид, вестамид и пр. 70
8.12. Полиуретан Лолиуретаните обхващат голяма трупа пластмаси с термопла' стични и термореактивни свойства. Полиуретановите термопласти (вж. табл. 8.1) са подобии па полнамиднте, но имат по-малко водопоглъщане и по-добри елек- трически показатели. Те се ироизвеждат в три варианти: твърд, среден и мек, като мекият вариант е еластичеи, с много добра износоустойчивост при трпене, но има по-ниски електрически по- казатели. Те могат да се лент под налягане и да се обработват чрез отнимане на стружки, но лепенето и заваряването са трудно приложими. Термореактивннте полиуретани обикновено се преработват фаб- рлчно в готовя полуфабрикати: плочи, блокове, пръчки, фолио,след което се дообрабогват чрез рязане, лепене и пр. По механически показатели те са подобии на каучуците и дори гн превъзхождат, т. е. имат извъноедно голяма еластичност и износоустойчивост на триене, както и много малко водопоглъщане и добри електри- чески показатели. Шуплестите полиуретани (напр. дунапрен, съг- ласно БДС 6924—68) са много добри амортисьори с добри топ- лонзолапионни и звукоизолационни качества. Термореактивннте полиуретани се използуват и като заливащ компаунд за заливане на възли в радиоапаратурите, като за раз- лика от епоксидните компаунди те не оказват налягане върху за- ливаните елементи. Използуват се и за емайлирапе на проводни- циге и за язготвяне на покривни лакове. 8.13. Полифениленоксид Лоливениленоксидът, модифициран с полистирол, е известен под търговското название норил. Той има добри механически и електрически показатели, работната температура е сравнително ви- сока, a tg8 има ниска стойност и при високи честоти. Доставя се на гранули за лееене под налягане. Материалът е самозагасяващ се, може да се обработва чрез топло формоване, отделяне на стружки, заваряване, залепване. 8.14. Полисулфон Полисулфонът се отличава с твърде широк работен темпера- турен обхват (от —100 'С до +180° С) и има добри електриче- ски и механически показатели. Не е подходящ за високи честоти, поради високата стойност на tgo. Доставя се под формата на гра- нули за леене под налягане, но преработката е свързана със зна- читетан трудности. 71
8.15. Полиформалдехид Полиформалдехидът, означаван още и като полиоксиметилен или иолиацетал, е много твърд, бял, почти нечуплив материал с мазна повърхност. При горене се разлага с дразнеща миризма. Притежава високи механически и електрически показатели с го- ляма стабилност в температурния обхват от —60° С до +100°С. При ниски и средни честоти има сравнително нисък tgo. Отлича- ва се с много малък коефициент на триене и е много подходящ за триещи се части. Той се обработва добре чрез леене под наля- гане, отнемане на стружки, заваряване, но трудно се лепи. Доста- вя се на гранули, пръти, плочи, тръби. По-известни търговски названия са: делрин, хостаформ, ул- траформ, динал. 8.16. Поликарбонат Поликарбонатът е много твърд, жилав, прозрачен материал. Горн с образуване на сажди, но се самозагасява. Има много ви- соки и стабилни механически показатели в широк температурен обхват (от —100° С до +135° С). Електрическите показатели са много добри, с изключенне на tgo, поради което не е подходящ за високи честоти. Обработва се добре чрез леене под налягане, отнемане на стружки, лепене. Доставя се под формата на грану- ли, плочи, пръти, профили, фолио. По-известни търговски названия са: дифлон, макролон, лек- сан. 8 17. Полиетилентерефталат Полиетилентерефталатът е сложен полиестер, който е намерил широко приложение в текстилната промишленост като полиестер- но влакно с търговски названия лавсан, дакрон, терилен, дио- лен, тревира, ямболен и пр. Напоследък този термопласт успеш- но се употребява за наработка на технически детайли с добри ме- ханически и електрически показатели (само за ниски честоти). Доб- ре се обработва чрез отнемане на стружки и заваряване. Доставя се под формата на гранули (хостадур), влакна, фолио (хостафан). Хостафанът се използва за изолация в кондензаторите. 72
8.18. Полиимид Полиимидът е извънредно теплоустойчив материал (работен температурен обхват от—200СС до +250° С), с голяма механиче- ска якост и много високи електрически показатели. Той се топи при температура над 800° С и не се разтваря в никакви разтвори- тели. Но тази причина се доставя като готов полуфабрикат (лен- ги, профили, фолио) и се преработва само механически. Изходни- те продукти на полиимида се разтварят в никои разтворители и се използват за получаване на лепила и лакове. Търговски назва- ния: весиел, кантон. 8.19. Приложение на термопластите 8.19.1. Преработка Обикновено термопластите се преработват чрез леене под на- лягане, като в нагрято състояние се шприиват в кухи шприцфор- ми За тази цел те се доставят на зърна (гранули) и се насипват в резервоарите на специални шприц-машини. Само едва малка част от пластмасите не може да се лее под налягане, напр. поли- тетрафлуоретилен, целулозен нитрат, полиимид. При леене под налягане термопластите показват различно сви- ване, което се отразява на точността на детайлите (вж. т. 1.4). Полиетнлепът, полиформалдехидът и полипропиленът имат най- голямо свиване (s= 1,54-3%), полиамидът, поливинилхлоридът, по- лиуретанът и полихлортрифлуоретиленът имат s = 14-2%, а поли- стиролът и неговите нроизводни имат s = 0,4 4-0,6%. Малко свиване имат и поликарбонатът, полиметилметакрилатът, полифениленоксидът и полисулфонът (s =0,54-0,8%). Свиването може да се намали 2 до 3 пъти, ако се използват термопласта, напълнени със стъкле- ни влакна. Всички пластмаси, след като се доставят под формата на де- тайли или полуфабриката (блокове, плочи, пръти, профили) могат да се обработват механически чрез рязане с ножици пли ножов- ка. Възможностите за обработка чрез отнемане на стружки (напр. с бормашина, струг, фреза, пила) са различии и са посочени при описание™ на отделните пластмаси. При тази обработка е жела- телно да се прилагат специална форма и специален режим па ре- жещия инструмент. За радиолюбителски цели се препоръчват по- лиметилметакрилатът, политетрафлуоретиленът и твърдият поли- винилхорид, конто особено добре се обработват механически. Ня- 73
кои пластмаси, напр. шуплестият полистирол, се режат успешно със силно нагрят метален тел. Повечето термопласти се заваряват добре чрез нагряване с то- пъл въздух и притискане, като в някои случаи се прилага спсма- гатслен заварочек прът от същня термопласт. Пластмасови фодми се заваряват на шевове чрез притискане и придвижване между нагряти ролки. 8.19.2. Механически и топлинни показатели Термопластите се различават твърде много по отношение на механическите показатели както номежду си, така и по отноше- ние на различимте модификации на един и сыпи термопласт, ето загцо е необходимо добро познаване на механическите показатели. Възможни са и изпенади, напр. при дълготрайно механическо на- товарване полисгиролът се напуква, а политетрафлуоретиленът промена формата си. Механическата якост и удароустойчмвост се подобряват значително при термопласти със стъклен пълпеж (особено при по-дълги стъклени влакна). Работайте температурим обхвати са посочени в табл. 8.1 и се отнасят за продължитслна работа. В някои случаи са допустими значителни краткотрайни претоварвания. От табл. 8.1 следва, че най-голяма топлоустойчивост имат политетрафлуоретиленът, поли- имидът и полисулфонът. За радиолюбптелски цели е особено под- ходящ политетрафлуоретиленът, конто се отличава и с много доб- ри високочестотни показатели. За не много високи температури (обхват 135 4-150° С) се употребяват полихлортрифлуоретиленът, поликарбонатът и полифениленоксидът. Вкарването на стъклен пълнеж в поликарбонатите и полифениленоксидите повишава тях- ната топлоустойчивост с 10 до 20° С. В последно време вод иди- те химически фирми ироизвеждат и други стъклонапълнени тер- мопласта със значително повишенатоплоустойчивост, напр. нови мар- ки стъклонапълнени полиамиди, полиестери и полиформалдехиди с трайна работна температура над 150° С. 8.19.3. Високочестотни показатели При високи и много високи честоти се употребяват политетра- флуоретиленът, полиетиленът, полипропиленът и полистиролът. Те- зи термопласти запаэват стойностите на показателите tg8 и ер , посочени в табл. 8.1 и при честоти от порядъка на 10000 MHz. За средни честоти (от порядъка на няколко мегахерца) при по-малки изисквания по отношение на tgS могат да се упот- ребяват и полифениленоксид, полисулфон и полиформалдехид. 74
9. Синтетични термореактивни смоли 9.1. Фенолформалдехидна смола Чрез поликондензация на формалдехид с фенол или крезол се получават прозрачни, жълтокафяви, неразтварими и пестопяеми смоли, наречени фенолформалдехидни, респ. крезолформалдехид- ни смоли. Тези смоли се наричат още и бакелитови смоли (по имего на откривателя им Бакеланд) и в чисто състояние имат малко' техническо приложение. Когато процесът на поликондензация не се завърши напълно, се получават новолачни смоли, конто се втвърдяват (преминават в гермореактивно състояние) чрез смесване с втвърдител и за- грянане до около 150?С. По друга технология сыцо се получават частично копдензирани смоли, наречени резоли, конто се втвър- дяват само чрез нагряване до около 170°С, без упогреба на втвър- дители. Новолачните смоли и резолите служат за получавапе на фе- нолформалдехидни, респ. крезолформалдехидни пластмаси. В СССР масово се употребява новолачна смола, под названнето „кар- болит*'. 9.2. Фенолформалдехидни пластмаси Фенолформалдехидннге пластмаси, наречени още фенопласти, се получават от смесване на новолачни смоли (в редки случаи резолни смоли) с втвърдители, пълнители, оцветители, смазки и омекчителн (пластификатора). Пълннтелите играят важна роля за качеството на пластмасата. По-важни пълнители са: дървено бра- шно (трици), мииерално брашно, текстилни влакна, хартиени пар- чета, азбестови влакна, стъкл-ши влакна, кокс, графит и пр. Фенопластите са дуропласти (реактопласта), т. е. те са термо- реактивни, като втвърдяването става при одновременно загряване (при 140ч-170°С) и налягане в специални пресформи или шприц- форми. Процесът на втвърдяване е необратим, т. е. втвърдени- те пластмаси при повторно нагряване запазваг твърдото си състояние. Пластмасите с прахорбразни пълнители, напр. дървено брашно, се наричат още преспрахове. Българските фенопласти са описани в БДС 10—72. Типового означение се състои от три букви: 1. буква показва изходната смола: Н — новолачна смола, Р — резолна смола; 2. буква показ- ва предназначението на пластмасата: О — общо предназначение, С — специално предназначение, 3. буква показва вида на основ- 75
ния пълнител: Б — дървено брашно, М— минерално брашно, К — памучни конци. Допълнителните букви означават никои основни качества, напр. Е означава високи електроизолационни качества, Г означава повишена топлоустойчивост. Фенопластите с общо предназначение са: НОБ-01, НОБ-02, НОБ-ОЗ, НОБ-ОП. Фенопла- стите за електроизолационни детайли са: НСБ-Е1, НСБ-Е2, РСМ-ЕЗ-Пл (със стъклено влакно.) Специалните топлоустойчиви фенопласти са: НСМ-Т-1, НСМ-Т-2, НСН-Т-4. НСК-04, е специален фенопласт с висока механически устойчивост, а НОБ-ОП-Пл ц НСБ-Е2-Пл са плесеноустойчиви фенопласти. Фенопластите се боядисват в тъмни Цветове (черен, кафяв, червен и пр.). Табл. 9.1 съдържа техническите показатели на по-важните фенопласти. В СССР се употребява голям асортимент от фенопласти, като никои от тях се внасят и у нас. По-важните съветскп електро- изолационпи фенопласти са: К-211-2, К-220-21, К-21-22, К-214-22 К-214-43, К-214-43Т, конто в сравнение с българските фенопласти’ се характеризират с по-високо изолационно сьпротивление и с по-голяма електрическа якост. По-важните съвегски високочестот- ни фенопласти са: К-211-3, К-211-34, К-114-35, В-4-70 и се отли- чават с още по-високо изолационно съпротивление (IO11-? 1012 Sim) и със сравнително по-добър tgo (не-повече от 0,01 при 10° MHz). Таблица 9.1 Фенопласти по БДС 10—72 Показа тел Изм. ед. Марка ПОБ-01 НОБ-О2 | НС Б-El НСБ-Е2 IPCM-ЕЗ-Пл D t 1113 1,4 1.4 1,4 1 1,4 1,7 водопоглъщ. g/dm3 0,i2 0,1 0,1 0,1 0.07 MPa 150 160 160 180 — °вв MPa 60 60 70 70 65 Тм °C 110 110 125 125 120 Pv .— — 10» 10» 104 Ed MV/m — — 14 16 9 свиване s % J 0,1 : 1 0,6 :-1 0 6-ъ 1 0,6 : 1 0,2-И),7 Забележки: 1. a(i е якостта на натиск, която е около 2 пъти по-голяма от св . 2. Водопоглъщането е песочено след престой 24 h във вода, като обем во- да, погълнат от 1 dm3 пластмаса. 3. Трайната работна температура може да се приеме ириблизнтелно равна на топлоустойчивостта по Мартенс Тм. 76
Съветският фенопласт АГ-4 (ГОСТ 10087—62) със стъклен пълнеж се характеризира с извънредно голям работен темпера- турен обхват (—60сС до + 200сС), повишена якост, влагоустойчивост и плесеноустойчивост и се употребява за отговорки електроизо- лациоини детайли. Пякои по-важни показатели са: свв>г250 МРа, TM^r280°C, SzS0,15%. 9.3. Аминоформалдехидни смоли и пластмаси Аминоформалдехидните смоли са продукт на поликондензация- та на формалдехида с амините (химически съединения, които- съдържат азот в аминогрупите NH2). От тези смоли чрез смесва- не с подходящи пълнители и други примеси се получават пласт- маси, наречены аминопласты. Аминопластите могат да се оцве- тяват в светли и ярки Цветове и имат по-голяма устойчвост сре- щу повърхностен електрически пробив, отколкото фенопластите. Аминопластите се произвеждат в много разновидности и могат да се смесват с фенопластите в различии съотношения, което още повече увеличава асортимента от пластмаси. Употребяват се същите пълнители, както при фенопластите. По-нататък са описани основнпте видове аминопласти. Карбамидформалдехидните пластмаси се произвеждат от изходен материал карбамид (пикочина). Те имат сравнително виска максимална работка температура (до 80°С), поглъщат влага и се преработват сравнително трудно. Известии са под тър- говскнте названия полопас, пластадур и пр. У нас подобна пласт- маса се произвежда под названието полопас, съгласно БДС 4436—61 със следните показатели: D = 1,45 t/m3, $<>О,8о/о, TM7-100°C о,в>60МРа, pv>109 Q. m, sD7’10 MV/ш. Меламинформалдехидните пластмаси се произвеждат от из- ходен материал меламин. Те се отличават с по-висока работна температура (100ч-120°С), с повишени електрически показатели и с добра механическа якост. Употребяват се самостоятелно или смесени с фенолформалдехидии пластмаси. Търговски названия са: меладур, мелопас, мелалит (ГОСТ 9359—73) и пр. Дициандиамидформалдехидните пластмаси се произвеждат от изходен материал дициандиамид и имат най-ниски механиче- ски и електрически показатели в сравнение с останалите амино- пласти, но се употребяват поради ниската цена и лесната прера- ботка за неотговорни детайли. Търговското название е диди- пластмаса. 77
Днилинформалдехидните смоли имат за изходен материал анилин и се характеризират с много добри електрически пока- затели (вкл. добър tgo при внсоки честоти), но се преработват много трудно, затова се употребяват смесени с фенопласти. Употребяват се също за получаване на лакове и слвести изоля- ционно материали. 9.4. Менаснтени полиестерни смоли и пластмаси Ненаситеипте полиестерни смоли се втвърдяват само чрез до- бавяне на катализатор в студено или пагрято състояние. За тях- ното отливане не е необходимо налягане. Чрез добавяне на пъл- нител стъклепо влакно и на катализатори, конто действуват при висока температура (140<-165‘С) се получават полиестерни пласт- масс с много добри механически показатели, с голяма стабил- псст на формата и с добри електрически показатели. Основнпте недостатъцн на тези пластмаси са сравнително нпската максимал- на рабогна температура (около 110°С) и трудоемката преработ- ка. Някои търговски названия са: алполит, биратол. 9.5. Епоксидни смоли и пластмаси Епоксидните смоли са широко известии като заливъчни смола ли лепила, но тези свойства се разглеждат на друго място. Когато епоксидните смоли се смесят със стъклени влакяа или с минерален пълнеж и с катализатори за топло втвърдяване, се получават висококачествени епоксидни пластмаси. У нас епо- ксидната пластмаса се внася под търговското название аралдит. Аралдитът има много добри електрически и механически пока- затели и голяма стабилност па формата. Техническите показате- ли са следните: D = l,8 t/m3, s O,4-.-O.6°/o, авв^90 MPa, TM>120JC, рv-;=a 1012 й. т. Максималната температура е приблизително равна на Тм. pv практически не се променя след 24 h престой във вода. У нас пластифицираната епоксидна смола се доставя съгл. БДС 9086 -71 9.6. Диалилфталат Диалилфталатът е дуропласт със стъклен или минерален п ьл- неж и с добри електрически и механически качества. Той се втвърдява при 140-^-170°С, но работната температура достига 78
18ОСС. Техническите показатели са следните: D = l,85 t/m3, s = = 0,14-0,2%, od?«150MPa,aBIi^150 MPa, TM>200cC, pv^1012 Й. in където о — якост на натиск, pv — измерено след престой във вода 24 Ь. 9.7. Силициевоорганични смоли Силицневоорганичните смоли се произвеждат в много разно- видности, като те всички се характеризират с много голям ра- ботен температурен обхват, конто надвишава обхвата—60°С до +180°С. Никои типове допускат краткотрайни ирегряванпя до 650°С. Много от тези смоли са известии под названието силико- ни или полисилоксани. Силиконите могат да се произвеждат както твърди, така и меки с много добри еластични качества. Еластичните силикони се наричат още и силиконови каучуци. Силиконите не се мокрят от водата и са практически влаго- непроницаеми. Те имат много добри електрически показатели и малък tgS и при високи честоти, но са скъпи и се преработват трудно, сто защо се употребяват само при много високи работки температури. Силиконовите пластмаси се получават от силиконите чрез смесване с пълнител азбест, кварц, стьклено влакно и др. 9.8. Приложение на термореактивните пластмаси Термореактивните пластмаси (паричани още дуропласти или реактопласта) се произвеждат в много голям асортимент, конто се дължн на следните причини: от една страна, се употребяват голям брой смоли както самостоятелно, така и смесени в раз- личии комбинации, от друга страна, всяка смола може да се упо- требява с много и различии пълнители. Големият асортимент обикновено затруднява избора на подходяща пластмаса, ето защо гук са посочени някои по-важни съображения при избора на дуроплаСтите. Дуропластите поради големия tgS не са подходящи за високи честоти. За средни честоти при малки изисквания относно ди- електричните загуби могат да се използват някои фенопласта с минерален нълнеж, така напр. съветските пластмаси К-211-3, К-211-34, К-114-35, В-4-70 имат tg3sS0,01 при 1 MHz. Само си- ликоновите пластмаси имат no-малък tg§, напр. съветските сили- конови пластмаси ВЭП-1, ВПМ-1 и ВПМ-3 имат tg£?«0>04 при 1 MHz, но поради високата си цена те са подходящи само за работа при високи температури. 79
По отношение на топлоустойчивост, най-ниски показатели имат карбамидните пластмаси, а сравнително голяма топлоустойчивост имат диалилфталатите и някои фенопласта (напр. АГ-4). Най-топ- лоустойчиви (но и много скъпи) са силиконовите пластмаси. Сгък- леният, кварцовият и азбестовият пълнители намират голямо при- ложение при дуропластите за високи работни температури. Електрическите показатели (без tgo) са много добри при арал- дита, диалилфталата и полиестерните плас тмаси, но при полиестер- ните пластмаси те се влошават след влага. Само кварцовият и стъкленият пълнители не влошават електрическите показатели, но те имат недостатъка, че изхабяват инструментите при прера- ботка на пластмасите и при обработка на пластмасовнте детайли. Карбамидните и меламиновите пластмаси имат сравнително по-ниски механически показатели и са склонни към напукване. Механическите показатели на всички дуропласти се подобря- ват при употреба на нишкови или влакнести пълнители, Дуропластите се преработват чрез пресоване или шприцване при определено налягане и определена температура. Пресоването се извършва върху преси в кухи инструменти, наречени прес- форми (матрици). Някои полиестерни и епоксидни пластмаси по- зволяват и леене без налягане и без повишена температура. Дуропластите се обработват чрез всички известии методи за отнемане на стружки (пробиване, струговане, фрезоване и пр.) но с намалена скорост на подаване на режещия инструмент. Пре поръчва се специална геометрия на режещия инструмент, Формалдехидните пластмаси са устойчиви срещу всички ви- дове разтворители с изключение на силни киселини и силни ос- нови. Епоксидните пластмаси са практически устойчиви срещу всички видове разтворители. Ненаситените полиестериса неустойчи- ви срещу много разтворители (напр. алкохоли, естери, кетони, етери, хлоралкани). Очевидно в повечето случаи дуропластите не могат да се залепват чрез разтваряне на материала. Те се залепват чрез механическа връзка, осъществена от подходяще лепило, напр. на база фенолформалдехидна или епоксидна смола. Тази връзка е сравнително слаба, но тя може да се подобри, ако се почисти и награпави повърхността на залепваните детайли. 80
10. Слоести електроизолационни материали 10.1. Общи сведения Слоестите електроизолационни материали обхващат електро- изолационните хартии, картони и платна (тъкани), както и полу- чените от тях слоести пластмасови материали (гетинакс, тексто- лит и пр.). Те се доставят под формата на листове, рола, тръби или като профили с кръгло или друго сечение. 10.2. Електроизолационни хартии и картони Изходеи материал за хартиите и картоните е дървесината, получавана от дървени или памучни отпадъци. Дървесината се състои главно от естествено високомолекулярно органично веще- ство, наречено целулоза. Необработеното дърво е твърде лош изолационен материал. Изолациониите качества се подобряват чрез импрегниране с парафин, безир, нефтсни масла, синтетични смоли и пр. Импрегнацията трябва са се извършва върху добре изсушени дървени материали, по възможност във вакуум. Импрег- нираното дърво има топлоустойчивост клас А (105°С). За изгот- вяне на изолационни хартии и картони се използва дървесина обработена химически със сярна киселина (наречена сулфатна целулоза). За да се получи хартия, целулозата се смила във вод- на среда, към получената целулозна каша се добавят свързващи- те вещества и минерални пълнители, кашата се обезводнява върху вибрационни решетки, след което се пресова между гуме- ни валяци и се суши върху нагрети метални валяци. Плътността на хартията е 0,5-21,3 t/m3. Електрическите и механическите показатели на импрегнираната хартия са добри, с изключение на tgo, конто е висок при всички честоти. Хартията има топлоустойчивост клас У (90JC), но когато е импрегнирана, класът нараства до клас А (105°С). Картоните се получават както хартията, но с тази разлика, че с залепват и изсушават одновременно няколко пласта мокра хартпяе Кондензаторната хартия се доставя по ГОСТ 1908—66 в. две качества: нормално (КОН-1 и КОН-2) и подобрено (СИЛКОН), със следните данни: Дебелина, [ил 4 6 8 10 12 15 22 30 1 Проб, напреж. (V) за КОН-1 — — 320 350 390 430 490 590 | Проб, напреж. (V) за КОН-2 “ 240 280 330 370 430 450 560 620—I Забслежка). КОН-1 има по-малка стойност на tg3. СИЛКОН има пробивно напрежение, по-високо от това на КОН-2 с 20 до 40 V. 6 Слравочна серия за радкочасти и материали, ч. II 81
Кондензаторната хартия се доставя на рола с широчина от 12 до 750 mm и е предназначена за наработка на кпижнп кон- дензатори, но може да се използва и за други електроизолацион- ни цели. Кабелната хартия (ГОСТ 645—67) е предназначена за изо- ляция в силовите кабели. Тя се доставя в 23 различии марки (К, КМ, КВ, КВМ, КВМУ с добавено означение на дебелината в ;ип). Произвеждат се следните дебелини: 0,015—0,020—0,030— 0,045—0,080—0,120—0,170 mm с широчина на ролата от 350 до 750 mm. Телефонната хартия (ГОСТ 3553—60) се употребява за изо- ляция на жилата на телефонните кабели и за междуслойна изо- ляция в бобините. Тя се доставя с дебелини 0,04 пип (марка КТ-04) и 0,05 mm (марка КТ-05) и широчина на ролото 600 шш. Електроизолационната намотъчна хартия (ГОСТ 1931—64) се употребява при намотаването (бобинажа) на дросели, трансфор- матори, релета и пр. Тя има дебелина 50 рш (марка ЭН-50) или дебелина 70 pm (марка ЭН-70) и широчина на ролото 1000, 1500 или 2500 mm. Електрическата якост е не по-малка от 8,0 MV/m. Тази хартия намира широко приложение в елекгро- техническата пр.яиишленост. Електроизолационната лакохартяя (БДС 3 X13—68) се произ- вежда в следните марки: ЛСМ60, ЛСМ80, ЛСМ100, к вдето циф- рите означават дебелината в pm. Към марките се добавя буква Н за нормално качество, а буква П — за повншеии електрически показатели. Лакохартията се доставя на ролки с широчина от 10 до 60 mm и па рула с широчина 500, 750 и 1000 шт. Пробивното напрежение U на лакохартията в kV е най-малко следното: Марка ЛСМ ЛСМ ЛСМ ЛСМ ЛСМ (7JCM 60-Н 80-Н 100-Н 60 -П 80-Г1 100-П и, kV начално 1.9 2,5 3.0 2.7 3,2 , 4.0 1 след 24 И, при влага 95% । 0,8 1,2 । 1.5 1,2 1,7 | 2,2 Електроизолационният картон (ГОСТ 2824—60), известен още като електропресшпан, намира широко приложение катв изолационен материал във въздушна среда. Той се произвежда 82
в 4 марки: ЭВС, ЭВИ, ЭВТ и ЗВ. У нас най-много се употребя- ва марката ЭВ. Тя се доставя на рола с дебелина: 0,10—0,15— 0,20—0,25-0,30-0,35—0,40—0,50—0,60 mm и широчина 1020 до 1050 mm. Марката ЭВ се доставя и на листове с дебелина 1— 1,25—1,6—1,75 -2—2,5—3 mm и размери 750x1500 mm. По спо- рааумение могат да се доставят рола с други широчини и листо- ве с други размери. След нзсушаване се постнга Ео>12 MV/'m. Плътността D намалява с увеличаване на дебелината от 1,25 t/m3 на 0,95 t/m3. При работа в трансформа горно масло се използва електро- изолационен картон по ГОСТ 4194—68. Той се доставя в 4 мар- ки: А, В, В и Г, с дебелина от 1 до 6 mm, на листове с макси- мален формат 1,85X3,85 т. Електротехническият фибър (ГОСТ 14613—69), известен още като вулканфибър, се произвежда по специалпа технология: хартиенн листове се иакисват в горещ разтвор от цинков хлорид и се пресоват до желаната дебелина. Крайният продукт получава хомогенна структура с много добри механически качества, но с лоши електрически показатели, конто се дължат па голямата хигроскопичност. Фибъръг марка ФЭ се произвежда на листове с размери около 1200x1200 mm и с дебелина от 0,6 до 3 mm. Плътността е около 1,15 t/m3. Фибьрът се употребява главно за конструктивны детайли, при конто се изисква голяма механи- ческа якост. Той притежава и добри дъгогасителни качества и се употребява за кутии на дъгогасителни камери. 10.3 Електроизолационни платка (ттькани) Изоляционного конринено платно от естествена или изкустве- на коприна се използва за изоляция между намотките на транс- форматорите, както и иавсякъде, където по-големите механиче- ски усилия и по-големите напрежения не позволяват употребата на електроизолационни хартии и картони. Съгласно БДС 4300—73 у нас се произвежда неимпрегнирано електроизолационно платно от естествена коприна с дебелини: 0,03 —0,05—0,055—0,06—0,08—0,10—0,11 —0,15 mm. В СССР се произвеждат електроизолационни лакотъкани на копринена, намучена и полиамидна основа съгласно ГОСТ 2214— 70 и на стьклена основа съгласно ГОСТ 10156—70 с импрегна- ция от маслени, полиестерни, алкидни, епоксидни или силициево- 83
органични лакове. В зависимост от основата и импрегнацията топлоустойчивостта варира от клас А (105°С) до клас Н (180'С). При клас Н се използват стъклени основи и силициевоорганични лакове. Електроизолационните лакирани платнени тръби са предназна- чена за изолация на изводи и монтажни проводници при по-ви- сокп работай температури (класове А до Н в зависимост от ма- териала). При по-ниски работав температури трябва ла се предпочнтат по-евгините поливинилхлоридни тръби (вж. т. 8.9). У нас се произвеждат електроизолационни лакотръби съглас- но БДС 8287 —70. В табл. 10.1 са посочени марките лакотръби. Табл и на 10.1 Лакотръби съгласно БДС 8287 74 Марки Вид на носителя । tun на лака | Електроизо- лационии свой- ства Клас на топло- ус тойчивос КА-1 Ширит от изкуствена ко- Маслен, модифи- 1 | Повишени А КА-2 ирина ниран маслен 1 Нормал ни КЕ-1 Ширит от изкуствена ко- Полиуретанов лак Почишени КЕ-2 ирина Нормалии Е | СЕ-1 Ширит от безалкални стьк- Маслен, модифи- 11овшиени СЕ-2 лени нитки ниран маслен Нормалии СВ-1 Ширит от безалкални стьк- Алкидномаслен, ! [овишени в СВ-2 лени пшики полиуретанов Нормалии CF-1 Ширит от безалкални стък- I Юлиуретанов, по- лиестерно енокси- ден Повишени F CF-2 лени мишки Нормалии СН-1 Ширит от безалкални стък- Силиконов 1 [овишени Н СН-2 | лепи кишки Нормалии Номиналните вътрешни диаметри на лакотръб ите са следните: 1—1,5—2—2,5—3—3,5—4—5—6—7-8 9—10—11—12 mm. Про- бивного напрежение при повишени електроизолационни свойства 84
е 5,3 kV (1,7 kV след 24 h престой при влага 95%), а при нор- мални свойства е 2,8 kV (0,9 kV след 24 h престой при влага 95%). В СССР се произвеждат лакирани тръби от памук (ГОСТ 9614— 61), коприна (ТУ 17—4322—70) и стъклено влакно (ГОСТ 10699— 72). Тези тръби се изработват с вътрешен диаметър от 0,5 до 10 mm и дебелина па стената от 0,4 до 0,8 mm. Пробивного на- прежение варира от 4 до 5 kV (2,5 kV за нисковолтните тръби ТНХ), като след 24 h при влажност 95% пробивного напрежение спада па 14-3,5 kV в зависимост от материала. Тръбите от стък лено влакно грябва да се предпочитат, когато се изискват по- високи работни температури и по-високо пробивно папрежение- 10.4. Гетинакс Гетинаксът представлява листов или профилен материал, по- лучен от няколко Пластове целулозна хартия, напоена и втвърде- на с термореактивна смола. Освен като електроизолационен мате- риал гетинаксът се използува и като конструкционен и декора- тивен материал. Декоративният гетинакс ио БДС 5330—72 се произвежда на листове 1275x2775 mm с дебелина 1,5—2—3 mm. Електроизолационпият гетинакс на листове и плочи се произ- вежда съгл. БДС 5326—71 с дебелина 0,2—0,3—0,4—0,5—0,6— 0,8—1—1,5—2—2,5—3—3,5—4—5—6 - 8—10—12—14—15—16 — 18—20—22 - 25—30 mm и размери на листа (плочата) 700 >' 950 mm, 950)<950 mm или 950, 1450 mm в марките, изброени в табл. 10.2. Работният температурен обхват е от 60' С до »+105° С, D = — 1,25-4-1,4 t/m3, свв варира от 80 МРа (марки Е2 и Е2.1) до 150 МРа (марка К), и съответно св варира от 70 до 120 МРа, tg о=0,035 4-0,08 (за марки Е2, Е2.1 и Е.3.1 при 1 MHz), ег-а<<8. Изпитателното напрежение за гетинакс, дебел 3 пип, потопен в горещо трансформаторно масло, варира от 15 до 40 kV (перпен- дикулярно на слоевете), Топлоустойчивостта при престой 4 h в горещо трансформаторно масло е 1204-130° С. Повърхностното съпротивление ps надвишава 10t04-10l:- В, респ. след престой 24 h при влага 95% ps>10s4-1010. Гетинаксът се доставя и под формата на тръби и цилиндри съ- гласно БДС 5457—69. 85
Таблица 10. 2 Марки на гетинакс по БДС 5326—71 Марка Свързващо вещество Пример!! 3.1 приложимое? К Мсдпфиштрана смола or типа : на фенолформалдехидпите Е Смоля от типа на фенолфор- малдехидните Е1 Смола от теша на фено.тфор- малдехшшите Е1.1 Модифицирана смола от типа на феяолформалдехиднит е | Модифицирана смола от типа на фенолформалдехидните | Модифицирана смола огтипа на фенолформалдехидните Е2.1 Епоксидна смола Е3.1 Епоксидна смола За конструктивни цели— с иовишени механични свойства и нормални дне- I лектрнческп качества — :а ниско па- I преженис С общо иреднл.-мачение в електро- технихата - -а работа на възлух п в трансформаторного масло в условия i на нормална влажное г и температура ' За електрически пели с добри дне-1 лекгричееки свойства и писка водо- ноглътцаешюсг, за работа на възлух и- в трансфорлтаторно масло За елекаротехнически цели - - висока електричест.а якос~. за работа в транс-. Форма горно масло при повишена температура За електротехнически пели — за ра- бота във нисокочесготчп съоръжения1 с добри диелекрпческн качества в условия на повишена влажное г и нормална темпера ура За електротехнически цели — за ра- ' богата в електрически пл :е с висока ( честота с добри лчелектрически ка- чества в условия на повишена влэж- ноет и температура: шавчуемост па студено (при темп натура 25±10°Cj I За електротехнически цели— работа I в трансформаторно масло и плвипге- на температура, с впеока електричес- ка якост —успоредно на слоевете За електротехнически цели— за рабо-' та в условия на повишена влажност , и температура 86
10.5. Текстолит Текстолитът представлява листов пли профилен материал, по- лучен от няколко пласта платно, напоено и втвърдено с термо- реактивна смола. Обикновено се използват фенолформалдехидни или крезолформалдехидни смоли. Текстолитът има много добри механически показатели (нс-добри, отколкото при гетинакса) и добре се обработва чрез отнемане на стружки. Характерна е го- лямата износоустойчивост на триене, конго позволява изработка- та от текстолит на зъбни колола, лагерни втулки и пр. Електро- изолациопнитс показатели са подобии на тези на гетинакса. Из- ключение прапи стъклотекстолитът, при конто основата от стък- лена тъкап осигурява много добри електрически показатели. Ра- ботиият гемпературен обхват е същият, както при гетинакса, т. е. от—60° до 4-105° С. Текстолитът е значително по скъп от ге- тинакса и трябва да се използва само тогава, когато не може да се замени с гетинакс. Електротехническият текстолит се доставя съгласно БДС 2942—57 на листове и плочи с дебелина: 0,5—0,6—0,7—0,8—0,9— 1,0—1,2—1,4—1,5—1,6—1,8 2—2,3 — 2,5—2,8—3—3,5 - 3,8— 4— 4,3—4Д и кагоре до 15 шт през 0,5 mm, до 40 mm през 1 mm и до 50 mm през 2 mm. Размерите на листа (плочата) са макси- мум 950 .1450 шт. Съгласно този БДС се произвеждат 3 мар- ки: А -за работа в масло и въздух, Б — за работа само във въз- дух, Г—със занюкени показатели, за електрически табла. Някои по-важни показатели са посочени по-долу: Марка Покаэдтел л Б Г Топлоустойчивост Тм, VC 125 135 135 иачално 10« 10- 10" ₽V , 1’. m след влага 95а/(,,24 11 105 105 10“ Изшгг. иапрежение, kV, за лист 3 тш в горе то трансформ, масло (90‘С) 15 6 4-5 1 1 За конетруктивни и електротехнически цели се употребява и текстолит съгласно БДС 5325—72 на листове и плочи с дебели- на 0,5—0,6—0,8—1—1,5-2-2,5—3-3,5—4-5- 6 — 8—10—12 — 87
14-16—18-20—22—25—30—35—40—45—50— 60—70—80 —90- —100 mm и размери на листа (плочата) 700X950 mm, 950x950 mm и 950X1450mm. Той се произвежда в марки KI, К2 и КЗ — за конструктивна цели и марки Е1 и Е2 — за електротехнически цели. Техническите показатели на марки Е1 и Е2 са следните: D = l,3-?1,4 t/m3, gbb=115-?130 MPa, gb=60x80 MPa (60 MPa за марка El, 80 MPa за марка E2). Изпитателното напрежение за текстолит, дебел 3 mtn, потопен в горещо трансформаторно масло (90е С), има стойност 5 kV (перпендикулярно на слоевете). Топло- устойчивостга при престоп 4 h в горещо трансформаторно масло е 130° С. Повърхностното сьпротивление р.ДгЮ11 й, респ. след ирестой 24 h при влага 95% ps7>10s Q. Текстолитът се доставя и на пръти (БДС 2933—72) с диаме- тры: 10—15—20—25—30—40—50—60—70—80—90—100 пип. В СССР се произвеждат от текстолит тръби и кухи цилпидри съгласно ТУ 16—603.032—69. Съгласно БДС 1 1377—73 се произвежда стъклотекстолиг на плочи, който превъзхожда обнкновения текстолит по електриче- ски и механически показатели. Стъклотекстолитът се изработва с бакелитова смола (марка Б1 — фина тъкан, марка Б2 — груба тъкан) или с епоксидпа смо- ла (марка ЕП-1 —фина тъкан, марка ЕП-2— груба тъкан). До- ставя се в следните дебелини: 0,5—0,6—0,8—1 —1,25—1,75 — 2— 2,5—3—3,5—4—5—6—8—10—12—14—15—16 18—20—25 mm, и размери на листовете (плочите) от 730x850 mm до 950X1450 шт. Техническите показатели са следните: Марки Показан ел Б1 1 Б2 ЕП-1 ЕП-2 Плътност, t/m3 1,6 : 1,8 1,6:-1,8 । 1,7 :-l,9 1,7 : 1.9 °вв- МРа 200 200 370 350 ав , МРа 100 100 220 220 Топлоустой чивост, °C 130 130 155 130 ₽,.* 10И 1011 10^ 10la tgd (50 Hz) — — 0,03 0,03 Er (50 Hz) — 1 5,0 5,0 188
Изпит. напрежение (kV) ! за лист 3 mm в горещо । трансформаторно масло (9000 20 10 40 3 а б е л е ж к а. Топлоустойчивостта се измерва в горещо трансформатор- но масло след престом 4 h. Повърхностното съпротявление ps се измерва след престо?! 24 11 при 20°С и влага 95%. В СССР се произвеждат и други варианта на текстолита: Текстогетинаксът марка ПГТ е комбинация от текстолит и гегинакс и се съетон от вътрешни слоеве хартия и повърхностни слоеве памучно платно с обща дебелина от 0,8 до 3 mm. Азботекстолитът се състои от слоеве азбестно платно с обща дебелина от 4 до 60 mm и работен температурен обхват от —65° С до -4-130° С. Дървенослоестият пластик е вариант на текстолита, при кой- то вместо обикновено платно се залепват листове дървен фур- нир, импрегнирани с формалдехидни смоли. Дебелината варира от 1 до 60 mm. 10.6. Фолирани слоести материали От изходен материал гетннакс или с гъклотекстолит се произ- вежда фолиран материал за електрически печатни схеми, при който изолациопният листов материал е фолиран (покрит) едно- странно или двустранно с медно фолио, дебело 0,35 mm. Съгласно БДС 5086—65 у нас се произвежда фолиран мате- риал на оаза гетинакс - марки ГФ и ГФС (с иовишени качества) и па база стъклотекстолит— марка СТФ. С цифри 1 или 2 се оз- начава сдностранно фолиран или двустранно фолиран материал. Дебелината на отделяйте марки е следната: Марка 1Ф : 1+0,10 mm, Марка ГФС : 1 + 0.10 mm, Марка СТФ: 1+0,20 mm, Размерите на листовете са Специфичного повърхност! 1,5 ±0,15 mm, 2+0,20 ппп. 1Д+0,14 mm, 2+0,18 mm. 1,5+0,20 mm, 2+0,25 mm. 650X850 mm или 700 x950 mm. э електрическо съпротивление р5> измерено между две фолирани повьрхности, разделен» от изола- ционна междина I mm (получена чрез ситопечат и следващо ец- ване) е следното: I Марка ГФ ГФС СТФ начално КД 101-' 1С« Ps след влага 95%,24 h 10» 1C1J 10й
Други електрически показатели са: tg 3 = 0.034-0,07 (при 1 MHz), ег = б4-8. Работният температурен обхват, както и останалите тех- нически показатели са същите, конто характеризират изходния материал. 10.7. Обработка на слоестяте материали Електроизолацпоиннят картон се реже и щанцова .много доб- ре, но не може да се обработва чрез отиемане на стружки. Пре- поръчва се пробиването на отвори да се извършва със замба или щанца. Текстолиты и гетинаксът могат да се обработват по всички възможни начини за отиемане на стружки (пробиване, стругова- не, фрезоване), но гетинаксът е по-крехък от текстолита и има склонност към напукване на обработваниге ръбове. Това нанук- ване се намалява, ако преди механичната обработка гетинаксът се подгрее до 60-4-70' С. Листовият материал с дебелина не повече or 2-4-4 пип се ре- же с ножица, респ. гилотинеп нож, а при по-големп дебелини ря- зането се извършва, както при дървени плоскости с циркуляр (де- белина на материала до 25 шт). респ. с банциг (дебелина над 25 тт). При пробиването, за да не се напука гетинаксьт при излиза- не на бургията, се препоръчва той да бъде добре притиснат към дървена подложка, в конто да влезе бургията, Ъглите на заточ- ване на режещия инструмент и скоростта на рязане за гетинакса и текстолита са посочени в специалните руководства. Електроизолационният картон се лепи с лепило за хартия, а гетинаксът и текстолиты се лепят с лепила за формалдехидни смоли. При рязане на слоестите изолационни материали срязаните ръ- бове са по-хигроскопични, отколкото е необработената повърх- ност. Ако са необходими високи електроизолационни качества, детайлите могат да се импрегнират с подходящи лакове, напр. бакелитов лак. 90
11. Лакове, восъци, компаунди, лепила 11.1. Електроизолационни лакове Лакове се наричат разтвори на смоли, битуми, съхнещи масла или целулозни естери в разтворители. След ианасяне на лака раз- творителят се изпарява и остава лаковата основа иод формата на тънка покривна ципа. С оглед на предназначенного си електронзолационниге лакове биват импрегниращи, покриващи и залепващи. Съгласно режима на сушене лаковете се разделят на лакове за горещо (пещово) и хладно (вьздушно) сушене. Въз основа на химический с встав на лаковата основа електро- изолационнпте лакове се разделят на: а) маслос ьдържащп лакове (масленоколофонви, бнтумномасле- ни, масленоалкидни, масленофенолнн) със съдържание главно на растителни масла—лепено, дървено (тупгово), слънчогледово, ри- циново; б) лакове с основа немоднфицирани сиг.тетични смоли глиф- талови, фенолформалдехидни, крезолформалдехидпн, полиестерни, дифеиилоксидни, нолнорганосилоксанови, кслиимидни, полисти- ролни; в) лакове с основа модифицирани синтетичип смоли — поливи- ннлацетатии, полиестерноеноксидни, полиуретанови, полиестерно- имидни, полнеегерноциануратнп, полиорганосилоксанови; г) лакове с основа ирнродни смоли (колофон, шеллак, копали, кехлибар) и целулозни естери (етилцелулоза. бензилцелулоза, нитро- целулоза, а цетилцелулоза1. При изготвяне на много лакове и компаунд» се използват би- туми, конто представляват сложна смес от въглеводородн с есте- ствен или изкуствен произход. Естествените битуми са изкопае- ми и се наричат асфалти, Изкуствсните битуми се получават ка- то остатък при прерабогка на нефта (нефтени битуми) или като продукт на катрана (катраненп битуми). Битумите са твърди и крехки, с черен или тъмнекафяв цвят и сз устойчиви на химиче- ско въздействие, но са неустойчив» на въздействието па нефте- ни ге масла и се разтварят в ароматните въглеводородн (напр. бензол). С повишаване на температурата в обхвата от 50 до 200° С (в зависимост от вида) битумите постепенно се размекват и сто- пяват. Асфал.тите имат най-висока температура на стопяване. При изготвяне на лаковете се използуват още и разтворители, втвърдители, оцветители (пигментп) и ускорители на изсъхването (сикативи). Лаковете, конто съдържат пигменти, се наричат емайл- лакове или само емайли. 91
В табл. 11.1 са посочени някои по-важни съветски импрегна- ционни лакове, в табл. 11.2 са посочени някои съветски влаго- устойчиви покривни лакове, а табл. 11.3 съдържа по-важните съ- ветски покрнвии емайллакове. У нас се произвеждат слединге по-важни електроизолационни лакове: Бакелитов лак тип „Е“ (БДС 2590 —72). Получава се като разтвор на термопластична новолакова смола в етилов алкохол. Употребява се за лакпране на електрически бобини, за импрегна- ция на слоести електроизолационни материали и пр. Представля- ва едиородна прозрачна течност с жълточервеи цвят и съдържа- ние на сух остатък, не по-малко от 50%. Лак ПЕ-9210 за медни проводници (БДС 7787—75). Получа- ва се като разтвор на полиестерни смоли в подходящи разтвори- тели. Употребява се за лакпране на медни проводници с клас на топлоустойчивост „В“ (130° С). Представлява впскозна, полупро- зрачна течност със съдържание на сух остатък 32 до 35%, раз режда се в разредител ПБО (65% аризол п 35% крезол). Електроизолационен лак „Ултрафен" (БДС 5501—64). Полу- чава се като разтвор от полиамидна и фенолформалдехидна смо- ла в крезол и солвентнафта. Употребява се за емайлиране на мед- ни проводници с клас на топлоустойчивост „Е“ (120° С). Пред- ставлява вискозна, прозрачна маса със съдържание на сух оста- тък около 20%, разрежда се с разредител ГТБО. Електроизолационен алкиден лак № 2 (БДС 10781—73). По- лучава се като разтвор на маелено-модифицирани алкидни смоли в подходящи разтворители. Употребява се за импрегниране на на- мотките на електрическите машини, трансформатор!! и апарати с клас на топлоустойчивост „Е“ (120° С). Представлява однородна, бистра течност със съдържание на сух остатък най-малко 45%. Технически данни: маслоустойчив, влагоустойчив, ED (20° С) >70 MV/m, Ed (90“ С) s30 MV/m, ED (след 24 h П2О)>20 MV/m Маслен електроизолационен лак МА-9438 (БДС 3064— 75 Получава се като разтвор на полимеризирани растителии масла, парафин и вазелиново масло в органични разтворители. Употре- бява се при производството на импрегнирани тъкани и хартии, предназначени за електроизолационни цели. Представлява бистра, прозрачна, лесноподвижна течност със съдържание на сух оста- тък 65 до 69%, конто изсъхва при 130° С за по-малко от 30 min (топлоустойчивост около 130° С). Електрическата якост на лаково- то покритие е най-малко 60 MV/m (при 20° С), респ. 30 MV/m (при 105е С), респ. 25 MV/m (след 24 h Н2О). 92
Таблица 11.1 Основии показатели на някои съветски импрегнационни лаков
Таблица 11.2 Основнн показатели на съветски влагоустойчиви покривни лакове Марка на лака Показатели Э-4ЮЭ епокенден УР-231 полиурета- нов СБ-J С фе- нол фрака л- дехиден ХСЛ поли- винилхло- риде» 1(Ю АСФ гл ифта л ев К-55 са«и- пиевсюрса- вичсн Време на из- съхване, h 4 3 ; 9 2-и4 1 0,3 з Температура па и.чсъхване, °C 80 20 60 >120 20 16U 20 Работен темпер. обхват, °C 60 до 120 —60 до 120 ! 60 ДО I 150 40 до 60 60 ас 150 —60 до 1Б0 Еэ, MV m при 20г-С 82 52 60 70 70 50 р- - , 9 . ill при 2О‘»С 1,7 Ю-з 7,S. 1,5.1П 1 10- I .1612 1 . 10 ег при 1 ViHz i и при 2О’'С 1 — 3,5 3,5 3.4 3,0 ,3 3,1 Щ 'j при 1 .MHz и при 201'С 0,02 0,02 0,02 0,007 0,007 1 0,00с Асфалтов лак (БДС 2040—73). Получава се като разтвор на битум в органична разтворителн. Употребява се за лакиране на металии предмета, напр. сърцевини на трансформатора и дросели. 11редставлява черна вискозна течност, която при изсъхвансто Соз- дана глздък, гланцов, черен покривей пласт. Подходящи разтво- ртгели: минерален терпентин, тетрахлорметан. 11.2. Воськообразни изолационни материали Воськообразните изолационни материали са твърд и вещества с ясно изразен кристален строеж (за разлика от смолите и бигу- мите), поради което при нагряване имат рязък преход от твърдо в точно състояние. Те имат малка механична здравнна, во се от- лнчават с много малка хигроскоппчност, поради което се употре- бяват като импрегнационни и заливащи електроизолационни мате- 94
Таблица 11.3 Осноани показаге1и на никои съветски покривим емайллакове ПОК Марка на лака глифталови епокеидни ЭП-71Ь 311-91 ОЭП-1171 Э11-74Т ГФ-92-ГС ГФ-92-ХС Вроме на изсъх- ване, 1; 1,5:3 3 2 2-:-24‘ 1 : 1,5 3 24 Температура на илсъхване, <'С 20 120 180 22 180 110 20 1 Рабсиен ie.Miiep. обхват, °C । -60 до 120 —60 до 150 —60 до 180 —60 1 —60 до 150' до 180 -60 до 100 —60 до 100 1 6L;, MV/m при 20'<С 60 34 80 90 74 30 30 Pv , Ц. га при 10'С 6.101С 5.1()П 4.10»jl.W« | 2.1013 1.1011- 1.1011 г. при 1 MHz п при 29°С 3.7 1 6,2 3,2 5 3,5 3,3 3,9 S при 1 MHz и при 20'>С • 0,03 1 0,03 0,026 0,022 0,025 0,02 0.04 ризли. Техен общ недостатък се явява значнтелното свиване при изстивапе, поради което се получават въздушни включвакия в изолационната маса. По-долу са оппсани по-важните восъкообраз- ни материали. Пчелният восък е добре известен, разтваря се в бензол, хло- роформ, бензин, терпентин. Стопява се при 63ч-70° С. При чистия воськ Ео=25ч-30 MV/m, tg S=0,02 ч-0,03 (при 50 Hz), er —2,8-.- 2,9, pv (5ч-12). 1011 Й. in. Няма практическо приложение освен за радиолюбителски цели. Парафинът се получава при преработката на нефта или по синтетичен път и иредставлява бял материал (D — 0,85ч-0,90 t/m3) с мазна повърхност и много малка механическа якост. Темпера- турата на топене е различна в зависимост от вида, като за елек- троизолацпонни цели се използува най-лесно тонимият вид — то- пи се при 50ч-58°С. Разтваря се в бензол, нефтени масла, бензин. 95
Електрическите показатели на чистия парафин са: ED—204-30 MV/m, tgS 0,00334-0,0007 (при 1 MHz), er-1,94-2,2, pv= 10'^4-1О'Ь £rn- Парафинът се употребява за импрегниране на дърво, хартия, картон, проводници с памучна оплетка и пр. , както и за залива- не на слаботоковн възли с ниска работна температура. Имирегни- рането се извършва под вакуум при 100 4-110° С или чрез изва- ряване в парафин при 1504-170° С. За радиолюбителемi цели мо- же да се използува парафин от свещпте, но той е неочистен и с по-ниски показатели. Основен недостатки на парафина е него- вото окисляване при високи температури, евързано със силно намаляване на изолацпонното съпротивление. Церезинът се нолучава от изкопаемия материал озокерит или по синтетичен път. Той е подобен на парафина, но го превъзхож- да по следните показатели: по-висока температура на топене (80° С), ио-малко свиване при втвърдяване, по-голяма устойчивост срещу окисляване при високи температури, затова се предпочита пред парафина. Използува се при импрегниране на кондензатори, високочестотни бобинп и пр. Вазелинът се нолучава при преработката на нефта и представ- лява полутеней материал с температура на топене около 37° С, pv2±5.10la S.m, Ed>20 MV/id, tgg<0,0002 (при I MHz). Употре- бява се за импрегниране на радиокоидензаторите. Техническият и медицинският вазелин могат да бъдат употребенн като изолаци- онен материал само след подходяще очистване. Халоваксът и олеоваксът са импрегнацнонни материали в прон.зводството на кондензатори, конто имат сравнително малко приложение. Монтанваксът се е използувал по-рано за импрегниране и за- ливане на слаботокови детайли и възли, но сега приложеннето му е силно намалено. 11.3. Компаунди Компаундите са импрегнацнонни и заливащи смеси, конто не съдържат разтворители и конто в момента на употребата са теч- ни или се втечняват чрез повишаване на температурата. а се втвърдяват допълнително вследствие на охлаждането или вслед- ствие на настъпнлите химически изменения. В повечето случаи заливащите компаунди се получават от съответните импрегнацион- ии компаунди чрез въвеждане в тях на различии лълнптели и сгъстители. Свързващите материали на компаундите представляват биту- ми или смоли (напр. епоксидни, полиестерни, полиуретанови, си- 96
лициевоорганични), Пьлнителите изменят механическите свойства на компаундите — те ги усилват, ако са влакнести пълнители и ги снижават, ако не са влакнести пълнители. Те изменят и топ- линпите и електрическите свойства на компаундите, напр. графи- тът и металният прах силно увеличават електропроводимостта и топлопроводимостта. Ето и някои по-важни пълнители: формовъ- чен пясък, талк, глина, калциев карбонат, калциев сулфат, слю- да, азбест, стъклено влакно, стъклен прах, целулозно влакно, дървени грнци, кварц, алуминиев окис, графит, метален прах. Областта на приложение на компаундите в слаботоковата тех- ника е голяма — импрегниране ва намотайте на електродвигатели, трансформатори и дросели, заливане и херметизация на радио- схема и възли, заливане иа кабелни краища, изготвяне на лята изолация и ляти изделия и пр. Целите на приложеннето са раз- личии: механическа защита, влагозащита, херметизация, повиша- ване на топлопроводимостта, механическо стабилизиране и пр. Импрегнанионните компаунди се използуват за запълване на мнкропорите и капилярите вьв нлакнестата изолация, както и за запълване на тесни въздушпи междини между конструктивните елементи на изделията и възлите. Препоръчва се импрегнацията да се извършва под вакуум и при повишено палягане в закрити съдове. Заливкага със заливащи компаунди се извършва обикно- вено в метални форми пли форми от политетрафлуоретилен. ,Ме- Т а б .1 и и а 11.4 Осионни показатели на съветски импрегнацнонни компаунди Пекл за тел j Полиестерни компаунди марка силпцисво органичен К-43 епоксиден ЭК-20 силшшево органичен К-33 1 I КГМС-1 КТМС-2 КП-10 КП-18 КП-24 Работен тем- пер. обхват. -60 -60 —60 - 60 —60 —60 —60 - -60 '-с до 120 до 120 до 120 до 120 до 120 до 180 до 150)до 150 Свиване, % 9,5 10 3 3,9 5,0 5,5 — - Pv У1П 1.10И 5.10” 1,7.1011 1013 мои — 1013 1013 при 20°С tg<> 0,04 0.04 0,045 0,06 0,06 0,05 0,016 0,012 при 20°С Ef (50Hz) 6,0 (50Hz) 6,0 (1MHz) 4,6 (1MHz) 5,2 (1MHz) 4,0 3,8 3,4 при 20«С Ed, MV/m при 20°С (50Hz) ’ 18 (50Hz) 18 (1MHz) 25 (1MHz) 25 (1MHz) 25 50 20 20 ‘ 7 Сираьична серп» зл рлдиочасти и материали, ч. II 97
Таблица 11.5 Оснонни показатели на съветски заливащи и покривни компауиди
талните форми се смазват предварителво със специална смазка за отлепване на отливката. За заливане на радиоапаратурите се употребяват и пенокомпаунди (шуплести газонапълнеии поли- мери). Основяите свойства на някои по-важни съветски импрегнацион- ни комнаунди са посочени в табл. 11.4, а на съветски зали- ващи компаунди — в табл. 11.5. 11.4. Лепила Лепилата представляват разгвори или сплави на естествен!! или синтетични иолкмери или на неорганична силикатви материали, конто се употребяват за механично свързване на материали и изделия. Те обикновено се доставят като гьсти, лепкави, ципооб- разуващи ггчносги. По физикохимически свойства те могат да се разделят иа хидрофилни колонии, конто се разтварят само във во- да, в па олеофилпи колонии, конто се разтварят в масла и орга- пнчни рй.п'норя гели, но не се разтварят във вода. В зависимост от исходник материал, лепилата се разделят на растителии, живо- твмски, минералки и синтетични. Рзстителните лепила се получават от брашно, нишесте, дек- стрин, пектин, гумм арабика, гутаперча и пр. Най-много се упо- требяват нишестемиге п декстриновите лепила за лепене на хар- тжни изделия помежду им или върху стъкло и метал. Тези лепил.; са хигрсскопични и невлагоустойчиви, но имат ниска цена и лесно се припотрят. У нас декстриновите лепила се произвеждат съгласно БДС 6079—71. Масово се употребяват и лепилата от ес- тествен каучук за лепене па каучуци (вж. БДС 3297—58). Жикотинемите лепила се получават от обезмаслено мляко, кости, кожи, кръв, рибени отпадъци и пр. Те прёдставляват бел- тъчни вещества с много високо молекулно тегло. Някои веще- ства (напр. формалин, стипца и пр.) превръщат белтъчините във водоустойчива (нерастворима) форма. Най-известните животински лепила са косгеният туткал (БДС 543—72) и коженият туткал (БДС 1007—;72). Те се употребяват за залепване на целулозни материали, дърво, хартия, картон и пр. Туткалното лепило се приготвя от перли или плочки чист туткал, конто се накисват в съд със студена вода и в продължение на 3-24 h до пълно набъбване на туткала. След топа туткалът се нагрява до 70°С (напр. във водна баня) и лепилният пласт ре напася в топло състояние Друго известно животинско лепило е казеиновото лепило (БДС 1079—66). Казеинът се получава от обезмаслено 99
Та блица 11. 6 Приложение на по-важните съветски лепила Название или марка Химически състав Приложение Режим на сушене на лепилою Бф-2 бакелигова смола метали, пластмаси дърво, кожа, стъкло 150°С 1 <-211 Бф-4 бакслитова смола метали, пластмаси дърво, кожа, стъкло 7()"С, 3-:-4h Бф-6 бакелитова смола тъкани метали, пластмаси 120"С. 0,511. ПУ-2 полиуретиново ле- пило дърво, кожа, стъкло метали, пластмаси, 20’С--24h 150°С—311, ЭП, ВК-1,ЭМ епоксидна смола дърво, кожа, стъкло метали, пластмаси 150=С 51! ЭД-5, ЭД-6 епоксидна смола дърво, кожа стъкло метали, пластмаси, 20°С, 2-111 180°С ВС-ЮТ поливинилацетат дърво, кожа, стъкло 2h К-17 бакелит, смола карбамидиа с.мола дърво, книга, картой 20’С, 211 ВК-3, ВК-4 синтетичен каучук метали 180'С. бакелит, смола пластмаси 2 It. ФЛ-4 епоксиднобакели- това смола универсалий лепило 170“С, 3h. БК-2, ВК-6 силициевоорган. и универсалы© 250°С, бакел. смола до 400°С 3h. Полиметакри- органично стъкло орган, стъкло 20°С, латно лепило дихлоретан целулоид 1011. Полистиролио лепило полистирол толуол полистирол 20сС—24h, 60°С— 311. 11ерхлорвинил- перхлорвинилна поливинилхоридни 20°С, \ но лепило смола, ацетон, толуол изделия 2411. АК-20 иитро целулоза със смола тъкани, кожа, пласт- маса 20°С, 2411 Карбииолно ле- винилацетилен с метали, керамика, 20°С -2411, ПИЛО кетон стъкло, пластмаса 60°С— 8h, МПФ-1 метилол пол нами д- иа смола, бакел. лак полиамида и метали 80°С, 6h гумена смес, етил- гума, кожа, тъкани 20°С, 88 ацетат с метал синтет. каучук (лепи 4811 20°С лн синтет. каучук дихлоретан се към метал или дърво) 4§11 КТ-15 лак К-47 и №16 силициевоорган. гума с метал 200°С, th. мляко. Казеинового лепило се употребява за залепване па хартие- ни изделия, дървесина и текстил. Широко разпространено минерално лепило е водного стъкло, което представлява воден разтвор на натриеви силикат» (натрие- 100
во стъкло). Водного стъкло е много евтино лепило с голяма топ- лоустойчивост, но не е устойчиво на влага. Употребява се само, стоятелно или като добавка към други лепила за лепене на хартии дърво, керамика, слюда. Синтетичняте лепила са най-голямата и най-важна трупа ле- пила. Те се ироизвеждат на основа на термореактивни или тер- ми.чластични синтетични смоли, като почти всички синтетични смоли могат да се използват и за производство на лепила. У нас най-широко приложение е намерило епоксидното ле- пило, произвеждаио на база епоксидна смола. Това практически универсално лепило се втвърдява при стайна температура за 1 до 2 депонощия, а при 120“С — само за 30 минута. Като втвър- дители се използуват различии химикали, напр. диетилентриамин, диметиламинопротиламин, хексаметилендиамин и пр. Обикновено при студено втвърдйване се употребяват 6 до 9 грама втвърди- тст на 100 грама смола. Епоксидните лепила притежават добри лспилни и електроизолационни свойства и са устойчиви на влага, вода п химикали, но са твърди и крехки и не могат да се използват за залепване на предмета, подложени на огъване или други механични деформации (напр. подметки на обувки). Универсалии лепила са вносното синтетично лепило марка „Хелметекс" и българското синтетично лепило марка „Прома“ (ОН—05 53975—71). Те са еластичии лепила, но имат по-малка здравина на лепилната връзка в сравнение с епоксидната смола. В СССР се произвеждат голям брой лепила. По-важннте съ- ветски лепила са посочени в табл. 11.6. 101
Част четвърта ПРОВОДНИКОВИ МАТЕРИАЛИ 12. Нискоомни проводници 12.1. Общи сведения Нискоомните проводници служат за пренасяне на електрическа енергия с възможно най-малки загуби, ето защо те се пзработват от проводникови материали с малко електрическо съпротивление. Съгласно табл. 1.1, за тази цел са подходящи металите мед, алуминий, сребро, злато. Всякакви примеси в тези метали влоита- ват тяхната токопроводимост, затова се препоръчва голяма чисто- та, когато те се използуват като проводници. Поради високата цена на среброто и златото, те се използуват почти изключително като контактен материали (вж. раздел 14 „Контактен материали и припои"). За нискоомни електрически проводници се използува обикно- вено електролитна мед с голяма чистота (съдържание па мед най- малко 99,90%). След изтеглянето на проводниците през специалии дюзи медта се втвърдява и се отвръща (мека мед ММ). Провод- нице от мека мед се използуват главно за изготвяне на изслира- ни намотъчпи и монтажни проводници. Проводниците на неотвърнатата мед (твърда мед МТ) се из- ползуват главно голи (неизолирани) за въздушпи линии, шипи, колекторни пластики за електрически машини и пр. Меката мед има св = 200--290 МРа и -5=104-35%. Твърдата мед има св=360-4-390 МРа и. 5=0,64-2% (БДС 903—66). Алуминият за проводници има чистота нан-малко 99,5% и се използува за изработка на голн и нзолнрани алуминиеви провод- ници. Алуминиевите проводници са значително по-евтини от мец- ните проводници, а теглото им е около два пъти но-малко от теглото на медни проводници със същата дължина и същото електрическо съпротивление. Алуминиевите проводници имат оба- че следните недостатъцн в сравнение с медта: 102
— повърхността на алуминия във въздуха се покрива с изо- лационен слой алу.миниев окис, който трябва да се зачиства пре- ди монтажа, — механическата якост е по-малка, мекият алуминий (AM) има с 754-80 МРа и о = 104-26%, а твърдият алуминий (АТ) има 100 4-180 МРа и о =0,54- 2,2%, — при овлажняваяе на месгата на механично съединяване на алумшшеви проводници с други метали се получават галванични двойки със значително електродвижещо напрежение и местните токове разрушават алуминия. По тази причина подобии съединения трябва да се защищават от влага чрез лакиране или по друг начин. —алуминият старее и губи постепенно механическите си свойства. По тази причина алуминиевите проводници се употребяват глав- но във фабричного производство на електрически машини и транс- форматор':, където се свързват с хладна или гореща сварка. Те се употребяват и за наработка на стоманеноалуминиеви въже- ни проводници за далекопроводите. 12.2. Неизолирани (голи) медиа проводници У нас се произвеждат голи медни проводници съгласно БДС 903—73, тип I (ММ)—меки медни проводници и тип 11 (МТ)— твърди медни проводници, с диаметър от 0,05 до 3,05 пип. Ре- дът на диаметрите, съпротивлението и теглото на голите медни проводници са посочени в табл. 12.1. Тази таблица може да се използва и за изолираните медни проводници с крыло сечение, понеже голите медни проводници са изходни полуфабриката за производство™ на изолира ни проводници. Съгласно БДС 3627—71 се произвеждат голи калайдисани проводници тип ПК — 50, само меки (ММ) със следния ред на диаметри: 0,10—0,12—0,14—0,20—0,22—0,25—0,31—0,40—0,50— 0,67—0,80—1,40—1,75 ппп. Медлите гъвкави въжета тип МГВ (БДС 8215—67) са опле- теви от тънки медни проводници с 0 0,05 mm и имат следния ред на сечения и следното допустимо токово наговарване: Сечение, шт2 0,50 0,75 1,00 1,50 2,50 4,00 6.00 8.00 10,00 Макс. 0. шт .„-.0 1,70 2,30 2,60 4,00 5,40 6,20 6,70 ЛСйк.с« ток, А 8,0 10,5 13,0 17,5 25,0 35,0 45,0 55,0 65,0 103
Таблица 12.1 Номинален диаметър (mm), сеченне (mm2), съпротивленне за Im (!i/m) и тегло за 1 km (kg/km) на медни крыли проводници (р=0,0175р2лп) 0 ном. mm Сечение mma г Съпр. Р/П1 Тегло kg/km 0 ном. mm Сеч енне mm1 Съпр. £>/П1 Т егло kg/km 0,05 0,00196 8,94 0,0175 (0,65) 0,33181 0,0528 2,9500 0,06 0,00283 6,21 0,0252 0,67 0,35256 0,0497 3,1343 0,07 0,00385 4,56 0,0342 (0,68) 0,36317 0,0482 3.22S6 0,08 0.00503 3,49 0,0447 0,69 0,37393 0,0469 3,3242 0,09 0,00636 2,76 0,0565 0,72 0,40715 0,0430 3,6018 0,10 0,00785 2,23 0,0698 0,74 0,43008 0,0407 3,8234 0,11 0,00950 1,846 0,0845 0,77 0,46566 0,0376 4,1397 0,12 0,01131 1,551 0,1005 (0,79) 0,49017 0,0357 4,3576 0,13 0,01327 1,322 0,1179 0,80 0,50265 0,0349 4,4686 0,14 0,01539 1,140 0,1368 0,83 0,54106 0,0324 4,8100 0.15 0,01767 0,993 0,1570 0,86 0,58088 0,0302 5,1640 0,16 0,02011 0,873 0,1787 0,90 0,63617 0,0276 5,6556 0,17 0,02270 0.773 0,2018 0,93 0,67929 0,0258 6,0389 0,18 0,02545 0,689 0.2268 0,96 0,72382 0,0242 6,4343 0,19 0,02835 0,619 0,2520 (0,97) 0,73898 0,0237 6,569" 0.20 0,03142 0,558 0.2793 1,00 0,7854 0,0223 6,9822 0,21 0,03464 0,507 0.3079 1,04 0,8475 0,0206 7,5521 (0,22) 0,03801 0,459 0,3379 1,08 0,9161 0,0191 8,1441 0,23 0,04155 0,422 0,3694 1,12 0,9852 0.0179 8,7584 (0,24) 0.04524 0,388 0,4022 (1,13) 1.0029 0.0174 «,9158 0,25 0,04909 0,357 0,4364 1,16 1,0568 0 0165 9,3950 (0,26) 0,05310 0,329 0,4721 1,20 1,1310 0.0156 10,0546 0,27 0,05726 0.306 0,5090 1,25 1,2272 0,0143 10,9098 0.28 0,06158 0,284 0,5474 1,30 1,3273 0,0132 11.7997 0,29 0,06605 0,265 0,5872 1,35 1,4314 0,0122 12,7251 0,30 0,07069 0,248 0,6284 (1.37) 1,4741 0,0118 13,1047 0,31 0,07548 0,232 0,6710 1,40 1.5384 0,0114 13,685<, (0,32) 0,08043 0,218 0,7150 1,45 1,6513 0,0106 14,6801 0,33 0,08553 0,205 0,7604 1,50 1,7672 0,00993 15,7055 0,35 0,09621 0,182 0,8553 (1,55) 1,8869 0,00925 16,7745 (0,37) 0,10752 0,172 0,9559 1,56 1,9113 0,00914 16,9915 0,38 0,11335 0,155 1,0080 1.62 2,0612 0,00848 18,3241 (0,40) 0,12566 0,139 1,1171 1,68 2,2167 0,00791 19,7065 0,41 0,13202 0,133 1.1737 1,74 2,3779 0,00735 21,1305 0,44 0,15205 0,115 1,3517 (176) 2,4328 0,00718 21,6276 0,47 0,17349 0,101 1,5423 1,81 2,5730 0.00681 22,8837 0,49 0,18857 0,093 1,6764 1,88 2,7759 0,00636 24,6778 (0,50) 0,19635 0,0895 1,7456 1,95 2,9865 0,00592 26,5410 0,51 0,20428 0,0859 1,8160 2,02 3,2047 0,00546 28,4893 (0,52) 0,21237 0,0825 1,8880 2,10 3,4636 0,00498 30,7914 0,53 0,22062 0,0795 1,9613 (2.24) 3,9408 0,00432 35,0337 0,55 0,23758 0,0738 2,1121 2,26 4.0115 0,00424 35,6622 0,57 0,25518 0,0686 2,2686 2,44 4,6759 0,00374 41,5688 0,59 0,27340 0,0641 2,4305 2,63 5,4325 0,00322 48,2949 (0,60) 0,28274 0,0619 2,5136 (2,73) 5,8535 0,00298 52,0376 0,62 0,30191 0,0582 2,6840 2,83 6,2303 0,00282 55,9199 (0,63) 0,31172 0,0562 2,7712 3,05 7,3062 0,00244 64,9521 0,64 0,32170 0,0545 2.8599 1 Забележка: Номиналните диаметры, заградени в скоби, не се сьдържзт в БДС 3272—71 „Проводници медни, кръгли емайлирани*.
Плоскиге медни гъвкави въжета тип МГВ11 (БДС 3215—67) имат номинални сечения и допустимо токово натоварване, както следва: Сечение, пип2 4 16 25 35 Размери, mni 2,5/10 2,5/24 4/30 4,5/35 Маис, ток, А 35 80 100 120 12.3. Емайлирани проводници Емайлираните проводници са предназначени главно за намотки на маломощни трансформатора, дросели и електрически машин». Иэработват се съгласно БДС 3272—71 и табл. 12.1 в следните 6 типове: Проводник тип ПЕЛ-1, изолация от полнамиден модифициран лак с нормална дебелина, топлоустойчивост клас Е (120°С). Но- минални диаметри от 0,44 до 3,05 mm. Проводник тип ПЕЛ-2, изолация от полиамиден модифициран лак с усилена дебелина, топлоустойчивост клас Е (120°С). Номи- нални диаметри от 0,44 до 3,05 mm. Проводник тип ПЕТ-IB, полиестерна изолация с нормална дебелина, топлоустойчивост клас В (130°С). Номинални диаметри от 0,05 до 3,05 mm. Проводник тип ПЕТ-2В, полиестерна изолация с усилена дебелина, топлоустойчивост клас В (130°С): Номинални диаметри от 0.08 до 4,0 mm. Проводник тип ПЕТ-IF, изолация от полиестерен модифици- ран лак с нормална дебелина, топлоустойчивост клас F (155°С). Номинални диаметри от 0,20 до 2,02 mm. Проводник тип ПЕТ-2Е, както и тип ПЕТ-lF, но с усилена дебелина на изолацията. Пробивното напрежение на изолацията на горните проводници е посочено в табл. 12.2. 105
Таблица 12.2 Пробивно напрежение, V не ио-малко ст Номинален днаметьр на (дебелина на изолацията) емайлИрани проводници, или нормалва усилена до 0.09 500 900 над 0,09 до 0,20 800 1500 над 0,20 до 0,41 1200 2200 над 0,41 до 0,53 1600 2800 над 0,53 до 0,83 1900 3300 над 0,83 до 1,35 2100 3800 над 1,35 до 2.44 2400 4300 над 2,44 до 3,05 2600 4600 Към емайлпраните проводници спадат и медиите проводи^ни, изолираии със синтетичен лак и с термопластично лаково иокри- тие, типове ПЕЛ-7' и ПЕЛ-ТП (плесеноустойчив), конто се произзеж- датсъгласно БДС7974 70 с диаметри 0,355 —0,380—0,430,—0,480 — 0,650. Тези проводници притежават способност при за» ряване да сё самозалепват, което ги прави подходящи за производстве, на малки бобинп в раднотехниката и приборостроенет о 12.4. Намотьчни проводници Намотъчните проводници се употребяват предимно за намотки на мощни електрически трансформатори и апарати. Изолацията е текстилка или комбинирана (лак+прежда или хартия рпрежда). Крыли проводници с текстилка изолация (БДС 1134—67), тип Г1ПД, са нзолирани с двуслойна памучна обвивка. Номинални диаметри от 1,0 до 5.20 mm, като диаметрите над 3,05 mm имат следния ред: 3,28—3,53—3,80—4,10—4,50—4,80—5,20. Със съща- та изолация се произвеждат и правоъгълня п.юводници съгласно БДС 6295—67 с размери на късата страна от 1,0 до 5,5 mm к па дългата страна от 21 до 14,5 тш. Проводници емайлирани и изолнрани с една памучна об- вивка (БДС 1134—67) тип ПЕЛПЕ се произвеждат с диаметри от 0,51 до 2,10 mm. Проводники емайлирани и изолираии с една копринема обвивка (БДС 1134—67) тип ПЕЛКЕ се произвеждат с диаметри от 0,10 до 2,10 mm. Всячки гореизброени проводници имат клас па тоилоустойчивост У (90°С). 106
За по-високи рабочий температури (до 155°С) се произвеждат проводници медни крыли тип ПСД-F (БДС 5220—67) и медни лравоъгьлни тип ПСД-F (БДС 6297—67), изолираии с два пласта стьклена оплетка, импрегнирана с теплоустойчив лак. За същата температура (155°С) се произвеждат проводници медни кръгли тип ПЕТСО-F (БДС 5220—67), емайлирани и изолираии с едно- слойяа стьклена оплетка, импрегнирана с теплоустойчив лак. Всички гореспоменати проводници се произвеждат с диаметри, респ. дебелини, най-малко 1 mm. Медиите проводници с хартиема изолация тин ПХ имат клас на топлоустойчивост У (90°С) и се произвеждат с крыло сечение (БДС 7151—68) или правоъгълно сечение (БДС 6296—67). 12.5. Проводници високочестотни (литцендрат) Високочестотните проводници се произвеждат но ОН-ММ 2788—69 в два типа: ЛЛ — с обща лакова обвивка и ЛК — с об- ща копринена обвивка. Проводниците са многожични, оплетеии от 7, 10 или 15 проводници. Всеки отделен проводник има изолация от синтетичен лак клас В. Тип ЛЛ се изработва само от оплетени проводници с диаметър на единичния проводник 0,05 mm, а тип ЛК —с диаметри 0,05 или 0,07 mm. Проводниците са предназначе- но за наработка на високочестотни бобини в радиоапарати, теле- визор», в. ч. телефонии уредбн и пр. 12.6. Монтажни проводници Монтажните проводници с термопластична изолация (БДС 3914—70) са 6 типа и са предназначен» за монтаж в слаботоко- ви уреди и устройства. Медиите жила са калайдисани, изолацията е от PVC, работният температурен обхват е от—40°С до+-60°С. Тип ПМВ е едножилен с термопластична изолация и със следните данпи: Сечение, ram2 0,20 0,35 0,50 0,75 1,00 1,50 2,50 0 па проводника, шт 0,50 0,71 в ,80 1,00 1,12 1,40 1,75 Макс, външен 0, пип 1,4 1,6 1,7 2,3 2,5 3,3 Съпротивление, а/кт 92,0 51,6 36,0 23,4 18,4 12,1 7,8 Допустим ток, А 4 6 8 1 '° 12 16 22 Забележка: Допустимият ток е начислен при околна температура 35°С. 107
Тип ПМВГ е едножилен, но многожичен, гьвкав и се произ- вежда със същата изолация и със същите сечения, както тип ПМВ. Поради усукването на отделимте жички електрическото съпротивление е по-голямо, както следва: Сечение, nini8 0,20 0,35 0,50 0,75 1.00 3,50 ЗЛО Макс, въкшен 0. min 1,5 1,7 1,8 2,5 2,7 2,9 3,5 Съиротилление, fi/km 108 55 38,4 24,8 18,8 13 6 8,2 Тип ПМКВГ е едножилен, многожичен, гьвкав и се отличава от тип ПМВГ с допълнителна влакнеста изолационна обвязка, която се намира под пластмасовата обвивка. Тип ПМКВГЕ представлява тип ПМКВГ с допълнителна метална екранираща оплетка, а тип ПМКВГЕШ е двужилен, многожичен с изолация, както тип ПМКВГЕ, по с обща екранираща оплетка и с обща защитна обвивка. Тип ПМВУ е многожичен, гьвкав с термопластична изолация и се произвежда усукан от две, три или четири жила. За монтаж на телефонии централи и други слаботокови уред- би се употребяват също и гъвкави проводници за слаботокови апаратури тип ПМСА съгласно ОН-04 56824-72 с поливинил- хлоридна изолация и с тоководещо жило, оплетено от медни калайдисани жички с два вида сечения 0,12 пип2 и 0,20 пигА 12.7. Проводници (шнурове) за битови електроуреди Шнуровете типове ШВПЛ и ШВПС съгласно БДС 5099—70 са предназначена за свързване на преноснми битови електрически апарати и уреди с мрежи за променлив ток с напрежение до 380 V. Допустимата максимална температура за нагряване на жи- лата е 70е С. Изолацията е от поливинилхлориден пластификат. Шнуровете са многожични гъвкави — издържат 30 000 огъвания. Шнуровете тип ШВПЛ се изработват с четири жила и със следните сечения: 0,35 mm2 (плоски и само с 2 жила), 0,50 шш2 (само с 2 и 3 жила) 0,75—1,00—1,50 mm2—само крыли. Шнуровете тип ШВПС се изработват с две, три и четири жила и със следните сечения: 0,75—1,00—1,50—2,80—4,00 гага2. Шнуровете тип ШВПС имат усилена изолация в сравнение с тип ШВПЛ и трябва да се предпочитат при работно напрежение 380 V. 108
Шнуровете тип ШСК (БДС 8759-71) са многожични, гъвкави с две и три жила и с изолация от силиконов каучук. Работай ят температурен обхват е от —40° С до +180° С, а работното про- менливо напрежение не трябва да надминава 660 V. Номиналните сечения са 0,50—0,75—1,00—1,50—2,50 —4,00 mm2. Шнуровете тип ШСК трябва да се предпочитат при no-тежки работки ус- ловия. 12.8. Проводници тончестотни, екранирани Нискочестотните екранирани проводници тип ТЧП (БДС 7592— 69) с а предназначен!! за електрически връзки в електроакустични уредби и апарати и в телефонии централи, конто работят в зву- ковия честотен обхват. Проводниците са едпожилни или двужил- ни, многожични, гъвкави с калайдисани или некалайдисани жички. Изолацията на жилото е от поливинилхлориден пластификат или полиетилен. Изолираните жила са екранирани с метална оплетка, върху която има защитна обвивка от поливинилхлорид. Работният температурен обхват е от —20° С до + 60" С. Работното промен- ливо напрежение не трябва да надвишава 250 V. Техническите по- казатели са иосочени в табл. 12.3. Таблица 12.3 Тоичевтетии проводници Сечение, гит* Брой на жилата Макс, диаметър, mm Макс, кяиацитет, рЬ'/кш макс, съпрот. 0.15 1 3,40 130 125,4 0,25 1 3,60 160 77,2 0,50 1 4.00 182 38,4 J 0,75 1 4,40 206 24,8 । 1,00 1 4,50 247 18,8 0,15 2 4,50 61,3 129,2 0,25 2 5,00 76,1 79,5 0,50 2 5.90 98,2 39,6 0,75 2 6,90 137,5 26,0 1,00 2 7,50 156,2 19,6 12.9. Проводници инсталационни за сигналки уредби Инсталационните слаботокови проводници тип ПЭВМ (БДС 1705-65) са предназначени за полагане в сухи помещения иад и под мазилката и за свързване на сигнални уредби с номинално 109
напрежение— променливо до 42 V и постоянно до 69 V. Про- водниците се обстоят от едко, две иди три масивни жила със сечение на едното жило 0,28 или 0,64 шш2 (диаметър 0,60 или 0,90 шт). Изолацията е поливинилхлориде» пластификат, а ра- ботният температурен обхват е от —15° С до +60° С. Монтажът трябва да се и.звършва при температура не по-ниска от 5°С. Проводниците с две или три жила са плоски с оглед на по-удо- бен монтаж. 12.10. Радиочестотни кабели Радиочестотните кабели са предназначен!! да пренасят електри- ческа информация с висока честота при антеноотводи, радиоуред- би и телевизионни уредби, измерителни апарати и пр. Те се иро- извеждат съгласно БДС 6483—73 и БДС 5018—72 испециалните стандарта в две разновидности: коаксиални и енметрични. Коаксиалните кабели нампрат широко приложение в обхвата па метровите и дециметровите вълни и се отличават с добра защита от смущения и с малки загуби на високочестотйа енергия. Конструкцията е следната: вътрешпият проводник е медей, едно- жилен или многожилен, обвит с плътна полиетилеиовз изоляция и екраииран с медиа оплетка, като целият кабел е защитен с поливинилхлоридова тръба (шланг). Работният температурен об- хват е —40° С до + 70° С. Условното наименование на кабела се състои от буквите РК и три групи цифри, както следва: а) първа трупа — стойността на номиналното вълново съпро- тивление; б) втора трупа — закръглената стойност в тш на външния диаметер на полиетиленовата изоляция; в) трета трупа — цифрата 1 означава материал полиетилен на изолацията, цифрата 3 означава материал поливинилхлорид па защитната обвивка, третата цифра означава поредния номер на конструкцията. Техническите показатели са посочени в табл. 12.4. Симетричните лентови кабели са предназначени главно за телевизионни антеноводи и се състоят от два паралелни много- жични проводници (всяко жило има седем жички 0 0,30 mm). Изолацията е полиетилен, а работният температурен обхват е от —40° С до 4-60° С. Произвеждат се две разновидности. Тип РД240-7-101 (стар тип ФЛ-240) съгласно БДС 6495-67 със следните данни: максимална широчнна 8,40 mm, максимален капацитет 22 pF/m, вълново съпротивление 240 Q, затихване при 200 MHz—0,075 dB/m. ПО
Тип РДЗШМ2-101 (стар тип ФЛ-300) съгласно БДС 6496—67 със следните давни: максимална ширина 12,45 mm, максимален капацитет 14,5 pF/m, вълново съпротивление 300 Q, затихване при 200 MHz—0,08 dB/ш. Таблица 12.4 Коаксиалви кабели съгласно БДС 6483 73 1 1 ! Марка । Брой и 0 (mm) на жилата ! Въшпен 0, mm шах 1 0, mm ' на пол не- тиленова изоляция 1 Вълново i съпритпи- ление, Q • 1 Капацитет р>7 n max ! Затихване db:m max ГЛ ! Излита- । телно на- преженне, KV min. i 1 1 РК50-2-131 1X0,68 ! 4,3 2,3 50±2 100 0,3 3 1 РК.50-3-131 1 хо.84 5,3 3,1 50+2 105 0,28 4 РК50-3-132 1X0.90 5,3 3.1 50 ±2 100 0,22 4 РК50-7-131 7X0,75 10,8 7,5 50 i 2 100 0,14 1.0 РК50-9-131 7X0,90 13,0 9,3 50+2 100 0,14 10 PK75-4-I31 1X0,59 6,4 3.85 75 ±3 67 0,19 4,2 РК75-5-131 1X0,68 7,7 4,8 75 ±3 67 0,18 7 РК75-4-132 7X0,21 6,4 3,85 75 + 3 67 0,22 4,2 РК75-5-132 7X0,26 7,1 4,8 75+3 69 0,20 5 РК75-5-141 1X0,68 7,7 4,8 75+3 67 0,18 7 , РК75-7-131 7X0,40 10,8 7,5 75 + 3 70 0,14 8 РК75-7-132 7X9,40 10.8 7,5 75+3 67 0,12 8 [ РК75-7-141 7X0.40 10,8 7,5 75 + 3 70 0,14 S РК75-7-133 1X0,15 10,8 7,5 75±3 67 0,10 8 1 РК75-9-131 1X1,37 13,0 9,6 75 ~j~ 3 70 0,12 10 1 РК75-17-131 1X2,77 23,2 17,7 75±3 69 0,052 18 1 РК100-7-131 1X0,60 10,8 7,5 Ю0±5 51 0,14 8 РК100-7-141 j 1X0,60 10,8 1 1 100+5 51 0,14 ?. 3 а б е л е ж к а: Затихването е определено при честота 200 MHz. 12.11. Телефонии шнурове и кабели Телефонните шнурове наммрат широко приложение в телефон- ната техника. Те се произвеждат съгласно БДС 1597-68 и спе- циалните стандарта. Работният температурен обхват е от —-30°С до + 65° С. С текстилка изоляция на отделимте жила и с обща текстилка обвивка се произвеждат следните типове: Тип ШТО (БДС 6229—68) се състои от 2, 3 или 4 гъвкави жила, като всяко жило е усукано от 18 жички. Тип П.ЗТЩО (БДС 6930—68) се състои от 2, 3, 4 или 5 гъвкави жила, като всяко жило е усукано от 16 жички. 111
Тип ШТУШ (БДС 6928—68) се състои от 18,48 или 72 гъвка- ви жила, като всяко жило е усукано от 18 жички. При този тип общата обвивка е от поливинилхлориден пластификат. Телефонии шнурове с поливинилхлоридна изолация и обща текстилка оплетка са следните: Тип ШТВО (БДС 6968—68) се състои от 2, 3 или 4 гъвкави жила, всяко оплетено от 18 жички. Шнурът трябва да издържа 125000 огъвания. Тип ШТЩВО (БДС 6966—68) е подобен на тип ШТВО. Телефонии шнурове с изолация и обвивка от поливинилхлори- ден пластификат са следните: Тип ШТВШ (БДС 6946—68) е предназначен за свързваве на микротелефовната гарнитура към телефонния апарат и се нзра- ботва с 3 или 4 жила, като всяко жило има 12 жички. Шнурът трябва да издържа 500000 огъвания. Тип ШТРВШ (БДС 6948—68) е предназначен за свързване на телефонния апарат към телефонната розетка и се изработва с 2 или 3 гъвкави жила, като всяко жило се състои от 18 жички- Тип ШТНВ (БДС 6967—68) е предназначен за свързване на номероизбирателни шайби към телефонните апарати и се състои от 3 или 4 гъвкави жила, като всяко жило е усукано от 18 жички. Съгласно ОН 04 56826—72 се произвеждат кабели типове КВВЕМ и КВВГЕМ с поливинилхлоридна изолация и обвивка, екранирани, многожилни, с 18, 48 или 72 масивни жила (тип КВВЕМ) или многожични гъвкави жила (тип КВВГЕМ). Нискочестотните сьобщителни кабели са предназначени за селищни и междуселищни телефонии връзки и са предмет на специалниге справочници. Те се разглеждат в следните БДС: БДС 4403—69, БДС 5052 70, БДС 7492—73, БДС 9096—72, БДС 11507— 73, БДС 5212—71. 13, Високоомни проводници 13.1. Общи сведения Високоомннте проводници имат специфично електрическо съпротивление р, което варира от 0,30 до 2,0 pfi. ш, т. е. ре от 20 до 120 пъти по-голямо от съпротивлението на медта. Според употребата си те се разделят на две големи групи: а) проводници за топни резистори (съпротивления), конто не трябва да изменят съпротивлението си в зависимост от темпера- 112
турата, т. е, температурният коефицнент ТКр трябва да бъде въз- можно по-малък. В много сучаи (при измервателни апарати) е желателно и термоелектродвижещото напрежение (т. е. д. н.) Ет по отношение на медта да бъде малко. Т. е. д. н. Ет се измерва в ttV за 1°С разлика в температурата на високоомния проводник и медта; б) проводници за нагреватели, конто трябва да имат възмож- но по-висока работка температура l'w- Проводниците за точни резистори се изработват най-често от сплави на мед и никел, респ. мед и манган. Проводниците за нагреватели се изработват от сплави на ннкел, хром, желязо и алуминий в различии съотношения. Към високоомните проводници се причисляват и материалите за термодвойки. Термодвойките дават възможност за измерване на температурата с помощта на т. е. д. н. Ет. 13.2. Проводници за точни резистори Основни видове проводници за точни резистори са манганинът и константанът. Манганинът съдържа мед, никел и манган в различии съот- ношения и се отличава с много малък ТКр, конто за някои мар- ки достига до 0. Работната температура варира от 200 до 300° С, но за особено прецизни резистори се препоръчва да не бъде по-го- ляма от 60° С. Т. е д. н. Ет е по-малко от I pV/°C, плътност «==»8,4 t/m3, за твърд проводник ар«=*7004-850 МРа, за мек провод- ник овз»400-?550 МРа. Манганинът се произвежда в СССР съгл. ГОСТ 10155—62 в две марки: а) марка МНМц 3-12 (Ni^3%, Мп№12,5°/о» останалото Си) в меко и твърдо състояние, с ТКр — -J-10. 10 64-±25.10 G 1/°С; б) марка АЖЗ—12-0,3-0,3 (Ni ^-3%, Мпл^12,5%, А!с>-Ю,3°/о, FeiM),35o/o» останалото Си), само в меко състояние, с ТКр = = —2. 10’6ч- + 10.10 6 1/°С. Съгласно ГОСТЮ155—62 за твърд проводник р=0,48 ±0,05 pQ m, а за мек проводник р=0,47±0,05 рй.ш. Проводниците се изгот- вят неизолирани в следните диаметри (в пип): 0,02—0,025—0,03— 0,04-0,05—0,06—0,07—0,08—0,09—0,10- 0,12—0,14-0,16—0,18— 0,20 -0,22—0,25 —0.28—0,30—0,36—0,38—0,40—0,45—0,50— 0,56— 0,60-0,63—0,70 - 0,75 -0,80—0,85—0,90—1,00 и нагоре до 6 шш. 8 Справочка серия за радиочастн м материали, ч. II 113
Проводниците могат да се доставят и изслиранн с емайл,/!а Съпротивлението на 1 метър манганинов проводник може да се определи от табл. 12.1, като стойността на медта се умножи с 27. Теглото на 1 метър манганинов проводник може да се опре- дели също от табл. 12.1, като стойността за медта се умножи с 0,94. За получаване на малък и стабилен ТКр манганинът се об- работва термически след изтегляне на манганиновия проводник. При изготвяне на високостабилни съпротивления от манганин се препоръчва те да се подлагат на допълнително температурно стареене. . ; , Константанът съдържа главно мед и никел и е по-.евтии от манганина, но има сравнително по-големи ТКр и Е(. и не. се из- полз.ува за особено прецизни резистори Той намира > широко приложение за изготвяне на реостата за различии е.теКтротех- пически цели. . 1,1 Съгласно ГОСТ 492—52, константанът марка МНМц 40—1,5 има състав Ni + Co^<40%, Мп>=®1,5%, останалото мед. Рабртната тем- пература достига до 500° С, т. е. д. и. Ет«з40 p.V/°C, D-.~<'8,9 t/m8, TKp«=j-~ 30.10 G 1C/C. От този материал се изготвя проводник съгласно ГОСТ 5307—50, в две състояния: твърдо—със 650 МРа, и меко — със свд_-400 МРа. Твърднят константанов проводник има 5--0,46 4-0,52 jiQ.m, а мекият — р = 0,45 4-0,48 р,Й.ш. Съгласно ГОСТ 5307—50 неизолираният константан се доставя в следните диаметри (в mm): 0,03—0,04—-0,05—0,06—0,07—0,08 — 0,09—0,10—0,12 - 0,14—0,15—0,16 - 0,18 —0,20—0,22—0,25—0,28— 0,30—0,33—0,35—0,38—-0,40—0,45—0,50—0.55—0,60—0,65—0,70— 0,75—0,80 -0,85—0,90—1,0—1,2—1,3—1,4— 1,5—1,6—1,7—1.S— 1,9—2,0—2,25—2,5 - 2,75—3—3,5—4—4,5—5. Приблизителна га стойност на съпротивлението на 1 метър константанов проводник може да се определи от табл. 12.1, като стойността за медта се умножи с 27. Теглото на 1 метър Кон- стантов проводник е същото, както на медта. Окисът на константана е изолатор и служи и за изолиране на проводниците за реостатите, което поззолява висока работна температура. По желание на потребителя константанът може да се доставя и фабрично окендиран или изолиран с емайллак. В СССР се произвеждат и високоомни проводници за рези- стори с голяма точносг от марките Н80ХЮД, Н60ГХ и Н613ГХ, със съдържание на никел от 60 до 80%. Проводниците имат диаметър от 0,02 до 0,4mm, работният температурен обхвате от—60JC до 114
+ 300°С, р^1,5 ТКр —±20.10 «1/°С, ET^2±5pV/°C. От тети проводници се изготвят малогабаритки прецизни резнстори за ло-високи работай температури, отколкото са допустимы за манганиновите резисторы. От различии фирма се произвеждат високоомни проводници за точки резистори, конто имат подобен състав, но имат други търговски названия, например: — никелин (Ni —30%, Мп = 3%, останалото Си), подобен на константана, — изабелим (Mg =13%, А1 = 3%, останалото Си), подобен на манганина, — реотан 50, подобен на константана, — реотан 43, подобен на манганина. За изготвяне на съпротивления с по-малка точност се използва и алпакова тел (вж. т. 3.6). 13.3 . Проводницы за нагреватели У нас се използуват главно проводници за нагреватели за шведската фирма „КАНТАЛ". Тя произвежда типовете кантал (сплав желязо, хром, алуминий и кобалт), кантал-супер (сплав молибденов дисилицид), никротал (сплав никел, хром и желязо) и алкротал (сплав желязо, хром и алуминий). Най-важните дапни за отделните типове са посочени в табл. 13.1 и 13.2. Т а б л и ц а 13.1 Тиа Кантал Алкротал А-1 А 1 DSD DSl I Супер р . |х2 . с: 1,45 1,39 1,35 1,35 0,2 1,25 Т V %лйх* ' 1375 1330 1280 1150 1700 1050 1 ТК , 1/JC р 33. ю-6 61 48.10 | 64.10“6 —6 64.10 0,01 — У нас най-много се употребява проводник кантал, който се доставя с кръгло сечение (от 0 0,05 до $ 6,5 mm) или право- ъгълно сечение (от 0,2X0,09 до 50X2,5 mm). Желателно е кан- 115
Таблица 13.2 Тип р . . Ш Никротал LX 1,33 19 1,09 7*? 1,17 60 <0 1.04 20 0,95 Ттах. 'С 1200 1250 1125 1100 1050 300 1 те , i/°c р 49.10-6 54.10 6 111 . ю6 235.10~6 325 . 10~" ю. ю 4>; галите да се експлоатират при температура, по-ниска с 5 5-? 20% от посочената по-горе Ттах, понеже това удължава експлоатацион- ния срок 7;8 пъти. Кантал-супер се отличава с голяма крехкост нс много голям температурен коефициент и се употребява само за пещи с мно- го висока температура, конто при каитал-супер 33 може да до- статке 1800°С. Никротал LX е идеален проводник за температурностабилни жичнн съпротивления, като при специално качество ТКр достиг» 5.10 ' = 1/°С, аЕт<1 uV/°C. < *** У нас се внасят нагревателнн проводници и от СССР. В за- висимост от състава си те се разделят на две големи групп; нихроми и хромали. Нихромите представлява г сплави на никела и хрома и се ог- личават с голяма пластичност — могат да се изтеглят на тел с диаметър 0,01 пип. Те са устойчиви на образуване на нагар в атмосфера със съдържание на сяра и серии съединения. Нагрева- телните елементи от нихром могат дълго време да работят при температур» 9504-1100° С, без да загубят голяма част от своята пластичност и механически якост. Те обаче работят надеждно в стационарен режим. При чести включвания и изключвания, прилру- жени с рязко изменяне на температурата, защитният окисен слой върху проводника се напуква и кислородът прониква в дълбо- чината на проводника, окислява го и го разрушава. Хромалите представляват сплави на желязото с хрома и алу- миния. Поради голямото участие на желязо (до 80%) тези спла- ви се наричат и фехрали. За разлика от канталите те не съдър- жат кобалт. Желязото поевтинява сплавите, но след по-дълго нагряване ги прави много крехки, което затруднява ремонта на електронагревателните уреди. Хромалите са устойчиви към сярна 116
атмосфера, но имат склонност към провисване при ператури. Те трябва да се пазят от влага поради ръждясване. По-важните нагревателни сплави, произвеждаии посочени в табл. 13.3 високи тем- опаспост от в СССР, са Таблица 13.3 Нагреиателни сплави производство на СССР Марка С-ьсчав (•,.) ' т ,с Тип С г К1 | Al Ti 1 Ге рй-т W, Х15Н60 16 58 ! — — | 26 1 L1 900—1000 нихром Х20Н80 22 78 1,1 1000—1100 нихром Х20Н80ТЗ 20 76 । - 2 2 I 1.3 1000—1150 нихром Х113Ю4 13 0,5 4.5 — 82 1,2 800—850 хромал Х25Ю5 25 0,5 5,5 — 09 1.4 1100—1200 хромал 1Х17Ю5 17 0,5 , 4,5 — 78 1,3 950—1000 хромал ! Забеле ж к а . L++.8-:-8,4 t/щЗ, ТК Р 8 50 : 150 10~* 1,’вС, св^65О-:-Я00 МРа. 13.4 . Материали за термодвойки Термоелектродвижещото напрежение (т. е. д. н.) Е.г пред- ставлява вредно явление при измерителните вериги, но се изпол- зва масово за измерване на температури. Термодвойките представ- ляват два завгфени или запоени разнородни проводници, като в мястото на допиране се получава Ег, което расте с увеличаване на околната температура. Ет на различайте метали и сплави спрямо платанов електрод при температурпа разлика 100° С (топлата спойка се намира при 100° С, а студената — при 0°С) е посочено в следния ред: бисмут —6,5 mV, копел —4 mV, константан —3,25 mV, ко- балт—1,7 mV, никел—-1,5 mV, алюмел—1,2 mV, паладин — 0,5 mV, живак—0, платана—0, въглен + 0,3 mV, калан+0,4 mV, олово + 0,4 mV, магнезий+0,4 mV, алуминий + 0,4 mV, платинородий + 0,6 mV, манганин +0,65 mV, родий+0,65 mV, иридий+0,65 mV, сребро+0,7 mV, цинк+0,7 mV, злато+0,7 mV, мед+0,75 mV, волфрам+0,8 mV, кадмий+0,9 mV, месинг+1,1 mV, молибден + 1,2 mV, желязо+1,8 mV, нихром+ 2,2 mV, хром ел+ 2,8 mV, анти- мон+4,8 mV. 117
Например: Ет за мед-константан се получава г 0.75—(—3.25) = = 4 mV за 100°С, респ. 40 pV за ГС. докато Е( за мед-манганин се получава + 0,75—( + 0,65) ==0,1 mV, за 100е С, pe.cn. 1 >j.V за ГС. От този пример е очевидно предимството на манганина пред константата при измерителните вериги. При терыодвойките са желателни голямо Е,. и голям работен температурен обхват, в конто Ет да бъде пропорционално на разликата в температурите. За цента са разработени спецнални сплави. В СССР те се произвеждат под названията: — копел (56% Си и 44% Ni) с pt=0,46 jiS.m, — алюмел (95% Ni, останалото Al, Si, Mg) с р=Д),33 pS.m, —хромел (90% Ni и 10% Сг) ср=0,68 pSni, —платинородий (90% Pt и 10% Rh) с р--0,19 р2.т. Термодвойките могат да се употребяват до следните темпе- ратури: мед-константан до 350°С, мед-коиел до 350? С, хром- копел до 600" С, жслязо-конел до 600° С, хромел-алюмел до 1000эС, платина-платинородий до 1600°С. Ориентнровъчни стоимости на Ет могат да се изчислят от го респоменатия ред на Е.,. спрямо платината. Най-голямо Ет има двойката хромел-копел (68 uV/°C при 100е С. ресн. 81 pV/oC при 600° С). 14. Контактам материали и припои 14.1. Общи сведения Електрическите коитакти в зависимост от условията на ек- сплоатация се разделят на: — неподвижна коитакти (например: клеми, спойкн, навит мон- таж на проводници), — триегци коитакти (подвижни коитакти без прекъеване под товар, например: Соединители, реостати), — прекъеващи коитакти (подвижни коитакти с прекъеване под товар, например: превключватели, релета). При неподвижннте коитакти с механична връзка основно из- искване е поддържавето на малко и неизменно електрическо съ- противление в мястото на иритискане на двата проводника. Елек- трическото контактно съпротивление /?к се състои от преход- НОТО съпротивление 7?„ (съпротивлението на контактните повър- хности) и проводникового съпротивленме /?( (съпротивлението на масивните части па контактите). 118
Проводникового съпротивление Rf не се измени с течение на времето и зазиси само от материала на масивните части на кон- тактите. То трябва да се избира малко, за да се намали топли- ната, отделяна в контакта. Преходното съпротивление Ro е променлпво и завися от мно- го фактори, като по-важните са следните: а) Контактно налягане — много важен фактор. То трябва да бъде по възможност по-голямо. За слаботокови контакта от зла- то долна граница около 0,1 N, при сребро и други благородии метали долна граница около 0,2 4-0,5 N. При силнотокови кои- такти налягането достига стотици и хиляди нютони. б) Специфично електрическо съпротивление на материала на контактните повърхности. То трябва да бъде малко и неизменно във кроме на експлоатацията. Корозията силно влошава съпро- тивлението, ето защо се препоръчва-т благородиыте матали. В за- висимост от вида на корозията, могат да се употребяват и ус- тойчив» на корозия неблагородны метали (месинг, алпака, калай и др). От икономически съображения, благородните метали се на- насят на тънък пласт (например ко галванотехнологичен път) вър- ху масивни контакта от неблагороден метал. в) Гладкосъ твърдост и чистота на контактните повър- хности. Контактните повърхности трябва да бъдат гладки, меки и почистени от окисни, сулфидни и органични повърхностни слоеве. Това изискване е особено важно прн слаботокови контакта. В ня- кои случаи подходящи контактны смазки предпазват контактите от корозия и замъреяване. Преходното съпротивление Ro коже да се определи прибли- зително по формулата р /н Ro-0,01 -* в(й), където р (в pQ. hi) е специфичного съпротивление на ма- териала Нв (в kg/ пип2) — твърдостта по метода на Бринел; Р (в N) -—контактного налягане. При триещите контакта — за разлика от неподвнжните кон- такта се изисква по-голяма твърдост на контактните повър- хности, респ. по-голяма дебелина на покритията от благороден метал, за да не се получи износване в местата на триене. Осо- бено голямо значение за подобряване на триенето има висо- ката гладкост на контактните повърхности. Унотретребата на подходящи контактам смазки намалява триенето, но смазките 119
смазките събират прах и други замърсявания, ето защо смазани те контакта трябва да бъдат прахозащитен и. Прекъсващите контакта работят при най-неблагоприятни усло- вия— премипаване на електрически искри между контактите при Фиг. 14.1 всяко прекъсване на елекгрическата верига под товар. Над опре- делено ниско напрежение и при ток, ио-голям от граничния ток, искрата преминава в плътна непрекъсната електрическа дъга. Граничните стойности на тока на дъгообразуването (А) в зави- симост от напрежението (V) за никои по-важни контактни материали са показани на фиг. 14.1. Разкъсването и угасване- то на елекрическата дъга се извършва в резултат на отда- лечаването на контактите на определено разстояние в за- висимост от вида и силата на тока. Постояннотоковата дъ- га се прекъсва много по-трудно от променливотоковата дъга. При токове под 30 А, например при ток 5-4-10 А необходимого 120
разстояние между контактите за променлив ток е 3 mm, а за по- стоянен ток —Л 6 mm. Искренето и дъгообразуването имат твърде неблагоприятен последний за контактите — получава се ерозия, т. е. контактите се разяждат, износват и деформират, а също така се получава и ко- розня—върху контактите се получават нетокопровеждащи слоеве (нагар). При по-мощни електрически дъги може да се по- лучи и заваряване на контактите. Изборьт на оптимален контак- тен материал по отношение на дъгостойкост е основен проблем при оразмеряване на прекъсващи контактни системи. При всички видоне контакте съществувэ опасное? и от атмо- сферна корозия, т. е. образуване върху конактите на нетокопровеж- дащи слоеве (окиси, сулфиди, органична слоеве) вследствие на на- личието на влага и химически активни примеси в атмосферата. За атмосфераата корозия голяма роля играе и електрохимическата на- преженова разлика между двете контактни повърхности в химиче- ски активна течност. Електрохимическият стандартен напреженов ред на металите, отнесен спрямо водорода, е следният: Метл К Mg А1 Мп Zn Сп Ее Cd Со I+.V - -2,92 '—2,71 —2,38 —1,66 —1,18 —0,76 —0,74 —0,44 —0,40 j—0,26 Мегал ; Nt Ьг> РЬ Не Н Си Ag Hg Pt Au EO,V - 0,24 0.14 —0,13 - 0,04 —0,00 j-f-0,34 +0,80 +0,85 4 1.20 + 1,50 В горния ред Ео представлява напрежението (потенциала) на определен мегал спрямо во дороден електрод. Напреженов ата раз лика между два метала, поставени в химически активна течност е равна на разликата на съответните Ео, например: за двойката Си—Zn тя е 0,34—(—0,76)= 1,1 V; както е известно, съгласно този принцип се изработват електрохимичиите (галваничните) еле- менти. Колко го иапреженовата разлика между контактпите метали (рееп. между контактпите покрития) е по-голяма, толкова и опас- ността от корозия се увеличава. От корозия се разяжда винаги електродът с по-отрицателен потенциал, това обяснява защо бла- городните метали имат положителен потенциал. 121
14.2. Контактни метали и метални сплави Контактните метали и метални сплави се използуват както за неподвижна и триещи се коптакти, така и за слаботокови прекьс- ващи контакти. За неиодвижни контакта може да се използуват неблагородни метали с по-голяма устойчивост. Това са месипгиге, бронзите и алпаката, както и никеловите, кадмиевите и калаените покрития. Медлите и алуминиевите проводници moi ат да участву- ват в контактната връзка при условие, че се зачистят до мета- лен блясък, и контактного налягане е толкова голямо, че осигу- рява херметизация на контактната връзка. Най-голям интерес като контактен неблагороден метал пред- сгавлява никелът. Той е блестящобял, твърд, корозионноустойчив (вж. табл. 1.1), с изключение на слаби киселини. Окисннят слой върху никела е тъпък и лесно се разрушчва. Прекъсващите никелови контакти имат малък ток на заваряване, чистият никел се използува рядко като контактен метал (например а маломощни хер- метични контакти). Благородните метали се използуват главно за триещи и пре- къеващи контакти. Поради високата им цена те обикновено се нанасят в тънък слой върху контактния метал (месинг, бронз и пр.). Нанасянето се извършва пе галваничен път, по механичен път (плакиране), чрез електросварка и пр. Среброто (вж. табл 1.1) е добре познато и се употребява най-много като контактен метал поради ниското специфично елек- трическо съпротивление, добрите технологически качества и срав- нително писката цена (около 40 пъти по-евтино от златото). Среб- рото в прекъсващите контакта се окислява (потъмнява) вслед- ствие на електрическите искри, но сребърните окиси са токопро- веждащи и лесно се раздана! при повишена гемпература (150ч- 200° С). При комутация на по-големи токове (над 20 А) сребърни- те контакти се заваряват. Пе се препоръчва употребата на сребър- ви коптакти при честота па включванс, по-голяма от 10 включ- вания за 1 секунда. Среброто във влажна атмосфера се евързва със сероводорода, който се намира във въздуха и образува сивочерен сулфнден слой с голямо изоляционно съпротивление и склонност към раз- растване. При малки работай напрежения и токове и малко кон- тактно налягане сулфидният слой може да наруши електриче- ския контакт. Нетокопровеждащи слоеве се образуват върху среб- рото и от сярата, която се отдели от вулканизираната гума, ако тя е в съседство със сребърии контакти. 122
При сплав сребро — паладий със съдържание на паладий най-малко 30%, сярата престава да влияе върху сребърнмте кон- такти. Сплав сребро с 30%, паладий се използва масово за кон- такти в телефонната техника въпреки по-високата цена на паладин по отношение на среброто. Паладият (вж. табл. 1.1) е сребристобял, мек и благороден метал, конто в поедено време позади сравнително ниската цена замества платината и златото на много места в контактната тех- ника. Механическите показатели са подобии на тези на среброто, те могат да се повишат двойно чрез студена деформация. Пала- дият за разлика от платината е малко устойчив на електриче- ска дъга и се заварява ври малки токове, затова не е подходящ за прекъеващп контакти. При температура над 350°С окислява, но окисите се разлагат при по-висока температура. Паладият е устойчив па сяра и серии съединения, но пма способност да се евързва с въглерода и водорода. При иаличвето на пари от ор- ганичен прокзход обрззува твърд и нетокопровеждащ покривен слой. Изисква 4 до 8 пыи ио-голям контактен натиск от среб- рото и златото. Паладияг се азползва яри триещи контакта като замесгнтел на златото. Златото (аж. табл. 1.11 има ниеко електрическо съпротивление, както среброто, но е много устойчиво на корозия при нормална и повишена температура. Златото е най-подходящият контактен материал за работа при много малки токове и напрежения (т. нар. сухи контакти за работа в мпкроволтовня и мпхроамперовия обхват). Златото осигурява добър контакт при много малкн налягания, око- ло 0,1 N, а в някои случаи п до 0,02 N. Златните контакти не са подходящи за нрекъеване на електрически вериги под товар, по- неже лесно се заваряват и разяждат от електроискровата ерозия. Златото е много мек материал, но твърдостта може да се по- вишн няколко пъти чрез студена деформация. Примеси от никел увеличават значително твърдостта на златото. Сплав от злато 95% и никел 5% се употребява както за триещи се контакти, така и за маломощни превключнащи контакти. Платината (вж. табл. 1.1) е енвобял, блестящ, пластичен метал. Подобно на паладия платината има сравнително високо електри- ческо съпротивление, но за разлика от него тя е извъпредно ко- розионноустойчива. Във въглеродна среда платината поглъща въг- лерод и става крехка. Платиновите контакти са подходящи за прекъеване на по-големи мощности (с добра електродъгова харак- теристика), но за тази цел се препоръчват платинови сплави: платина — иридий, платина — родий, платана — никел и пр. Пора- дн високата цена на платината платиновите контакти се използ- ват само за вграждане в отговорнп и точки уреди и елементи. 123
Родият (вж. табл. 1.1) е сивобял, малко пластичен и твърд ме- тал. Твърдостта му е особено голяма при галванотехническо на- насяне, но покритието има склонност към напукване и отленва- не. Родият има много добра устойчивост на корозия и ниско електрическо съпротивление. Подобно на златото той е подхо- дящ за контакта за много ниски напрежения и токове. По тех- нологически съобрг1жепия и поради много високата си цена той се използува главно за галванотехнически покрития. В сравнение със златото родият изисква значително по-голямо контактно наляга- не, но е много по-износоустойчив на триене. Волфрамът (вж. табл. 1.1) е извънредно теплоустойчив бял блестящ метал с добри антикоризионни качества при нормални условия, но е много чувствителен към газоне, отделяй» от пласт- маси и изолации, особено в условия на повишена влажност. Тях- ното въздействие може да влоши значително контактного съпротивление. Волфрамът е твърд, износоустойчив, с много доб- ра устойчивост на електрическа дъга. По тази причина той е мно- го подходящ за прекъеващи контакта за големи мощности. Не- зависимо от образуването на окисни слоеве контактного съпро- тивление се запазва сгабилно при експлоатация, но е необходимо голямо контактно налягане за разрушаване на окисния слой, Изброените благородии метали се използуват много често във вид на двойни и тройни еплави в най-различни комбинации. В кон- тактните еплави често взимат участие и неблагородни метали, ма- кар и обикновено с по-малко процентно съдържание. За контакти с повишенн изнсквания се употребяват еплави на платината със скъпите метали иридий, родий, рутений, осмий, мо- либден, волфрам. Особен интерес представлява сплавта на плати- ната с 5 до 30% иридий. Платиноиридпевите контакти допускат голяма честота на прекъевапе на тока при твърде дълъг срок па експлоатация. 14.3. Металокерамични контакти Металокерамичните контакти се използват за прекъеване на по-големи токове (над 5 А) и по-големи мощности (над 1000 W), при конто металните контакти показват редица недостатъци: бър- за ерозия, корозия, заваряване и пр. Металокерамиката представ- лява механически смес на две фазы— труднотопима, със сравни- телно голямо електрическо съпротивление и леснотопима — с мал- ко електрическо съпротивление. Ако под влияние на електрическа- та дъга втората фаза премине в течно състояние, тя не изтича, по- неже се задържа в порите на труднотопимата сплав вследствие на, 124
капилярните сили. Металокерамикага се получава главно чрезпре- соване и спичане (синтероване) на смеси от метални прахове. Ши- роко се употребяват металокерамичните материали на основа сре- бро в съчетание с други метали и различии окиси. Маталокерамика- та сребро-ннкел е устойчива на ерозия, прит^жава пластичност и мал- ко и стабнлно електрическо съпротивление. Съдържанието на ни- кел варира от 10 ди 40%. Голямо приложение при малки и средни мощности са намери- ли комнозициите СИЗО и СИ40, производство на СССР. Техните давни са следните: i । 1 Марка £ъдържанйе А^ я О 3 ,в Ni р. ' I D, t>i* "в св,МРа СН 30 70 30 0.025 9,7 65 । 250 СН 40 60 40 ' 0,030 9,5 74 270 , Металокерамиката сребро-кадмиев окис (означение СОК) се отличава със способност за гасене на дъгата, вследствие на раз- лагане на кадмиевия окис при температура над 900°С. Газообраз- ните продукта на разлагането издухват дъгата. Композицията е пластична и има ниско контактно съпротивление, което се запаз- ва при работа, понеже контактната повърхност не кородира. В СССР се произвеждат марки СОК 12 и СОК 15 за средни мощ- ности, със следните данни: Марка Содержание в "/• р. |»С. m D, t m* НВ j °в,МРв Ай CdO СОК 12 88 12 0,023 9,7 65 ' — СОК 15 85 15 0,027 9,6 65 105 Композицията сребро—меден окис се отличава с голяма износо- устойчивост и се употребява за високомощни прекъевачи и за триещи се контакти. Използуват се в много други композиции, например Си —• W, Ag — W, Ag — Mo, Ag — Cd — Ni, Ag — Ni — C, Ag —С. Си —C, Ag —WC, Co—WC, Ag —CuO, Ag — PbO, като в болшинството случаи основната фаза е среброто. 125
14.4. Електротехнически въглен Електротехническият въглен (въглерод) се използува за нара- ботка на електрически триещи контакта, например четки на елек- трически машини. Използуват се различии видове въглерод —гра- фит, кокс, сажди. За свръзка служи каменовъглена или синте- тична смола. Често се добавят прахообразни метали — (чиста мед или мед с качай, олово и пр.) за намаляване на електрическото съпротивление на въгленовите контакта. Електрическите четки се изрязват от пресоваии въгленови заготовки, след това се изпичат в отсъствие на кислород при 900ч-1300°С и се навояват със смоли или восъци за намаляване на триенето и поношение на влаго- устойчивостта. Електрическите четки се произвеждат в СССР съгласно ГОСТ 2332—63 и ГОСТ 12232—66, в следннте марки: а) ГЗ, 611М — графитни, ври електрически машини с облекче- на когсутация; б) ЭГ2А, ЭГ4, ЭГ8, ЭГ14, ЭГ71, ЭГ74 — електрографитизираои за контактам пръстени и за машина със затруднена комутация в) Т2 — въгленографитнл за машнпч със средне трудна ко мутация; г) Ml, М3, 45, М20, ИГ, МГ2, МГ4, МГ64, МГС5 — медно- графитни за контактна пръстени и нисковолтови генератори. За електрическите четки са характерна слединге дачии: pv— = 0,1 4-75 рй.ш (долна граница за медиографитчи четки, горна гра- ница за електрографитизирани четки), допустима лътност на тока 6-;-20 A/iniii2, периферии скорост 104-40 ш/s, вапреженов над 0,14-2,5 V (за двойка четки). 14.5. Припои Ириноите представляват сплави, с помощта на конто се нзвър- шва съединяване на металически детайли за сметка на взаимо- действието на течния припой с повърхностните слоеве на мега- лите. Прииоят трябва да имя температура на топене по-виска, OTKO.IKOCO е таз» температура на съединяваните детайли и гряб- ва да притежавл способността да ги мокри, да се разлива върху тях и да прониква във всички междиии и пори. Прчпоите се разделят на мека (леснотопими) с температура на топене под 450°С п твърди (мъчнотопими) с температура на то- пене над 500°С. Мекипге припои са намерили особено широко приложение в слаботоковата техника поради простата и лека технология ;ва сто- 126
пяване (например с ноялник или със фабричка спойка „вълна"). Техяите връзки са пластичны, стабилни и корозионноустойчиви, но не ногат да се употребяват при високи температуря и механи- чески натоварвания (особено ударни и вибрацирнни патоварвания). За меки припои се употребяваг главно сплави на основа калай и олово, различною съдържание на конто определи различимте свой- ства на припоите. Сребрсто и антимонът повишават, а бисмутьт и кадмият помижават температурата на топене на припоя. Среб- рило намалява понижението на якостта при стареене. Антимонът увеличавл якостта на припоя, но го прави по-крехък и влошава неговото разливане вьрху медта. Калаено-оловните припои са нормирани в ГОСТ 1499—54 със следните условия означения: ПОС-90, ПОС-61, ПОС-50, I ЮС-40, ГЮС-30, ПОС-18, където цифрата показва съдържа- ннето на калай. В описанието на припоите се посочва температу- рата на втвърдяване Тк, която се определи от температурния ин- тервал па кристализация. Колкото този интервал е по-малък, тол- кова по-бързо и качествено се извършва спойкага. ПОС-90 (Тк= 1834-222°, D = 7,6 t/m3) се употребява за детай- ли, конто след това и покриваг галванотехнически (посребряване, позлатяване). Спойките се отличават с голяма корозионна устой- ч ивост. ПОС-61 (Т.^ 1854-182=, D = 8,4 t/m3, р=0,14 р-Й. m, С(5=135 .MPa) се карактеризира с максимално тесен интервал Тк и се упот- ребява за спойка на стоманени, медни, бронзови и месингови де- тайли, конто не допускат годямо и продължително нагряване. Забележка. зв е якост на запоеното съединение. ПОС-50 (Гк =1834-209°С, D=8,8 t/m3, р=0,16 р&лп) и tlUC-40 (Тк—1834-235°С, D = 9,3 t/m3, р=0,18 рй.ш) се употре- бяват масово за проводников монтаж в слаботоковата техника, както и за запояване на стоманени, медни, месингови и сребърни детайли. ПОС-ЗО ( Тк= 1834-256°С, D-9,7 t/m3,p=0,16 се упо- требява .за спойка с по-ниски изисквания на детайли от мед, цинк и те книге сплави н за предварително калайдисване на де- тайлите. У нас калаено-оловните припои са стандартизирани в БДС 3005—71, със слетимте марки: ПОК-ЗО, ПОК-33, ГЮК-40, ГЮК-50, ПОК-60, ПОК-66, 1.1ОК-89, където цифрата показва съдържанието нл калай. Приложението и технические данни на българскпте при- пои в сравнение със съвегските припои са посочеии в следната таблица:
Припои по ГОСТ 1499—54 ПОС-30 ПОС-40 ПОС-50 ПОС-61 пос-эо Припои по БДС 3005—71 пок-зо по К-33 ПОК-40 ПОК-50 ПОК-60 ПОК-66 ТОК-89 Поради високата цена на калая се произвеждат и припои с малко съдържание на този метал. Тези припои са по-мрехки и имат широк интервал Тк, което затруднява спойката. Пример; припой Г1ОСС4-6 по ГОСТ 1499—54 със съдържание калан 4%, антимон 6%, олово 90%. За запояване при ннски температуря и за степенчато «вторич- но) запояване се употребяват припои за особено ниска температу- ра. Използват се сплави от качай, олово, бисмут и кадмий. Примеры: сплав ПОСК 50 (по ГОСТ 1499—54) със съдържание калам 50%, олово 32%, кадмий 18% и Тк 145СС, сплав Розе със съдържа- нне калай 25%, олово 25%, бисмут 50% и Тк—94°С. За запояване на алуминий и неговите сплави се употребяват специални меки припои на калиева основа със съдържание на цинк н кадмий. Добри резултачи дана и припой ПК60Ц40 (кадмий 60%, цинк 40%), Т1( . --310 С). Алуминиевите съединения със спойка са подложени на действие™ на корозията. Безфлюсовата спойка с ултразвук може да намали корозията, но съединенията трябва да се защитят със слон от боя или лак. Флюсовете са допълннтелни материали, конто се използват при спояване във въздушна а тмосфера, за да се очистят запоявана- та повърхпост и прииоят от замърсявания и окиси и да се защитят от химического въздействие на околната среда през време на спойката. Най-масово употребяваният флюс е колофонът (вж. т. 7.1). Употребява се и чечен колофон (30% разтвор на колофон в ети- лов спирт). Колофонът се прплага за спойка на мед и медни сплави с леснотопими припои ПОС-61, ГЮС-40 и др., като е осо- бено подходящ за спойки, конто не подлежат на промивапе. Флю- сът е пеутрален (не съдържа киселини), не провежда електрически ток и не поглъща влага, но в замяна на това е слабо активен и може да се употребява само за щателно вочистени повърхносги. Температура на спойката 150-?-300‘С. При спойка на проводници в монтажи л схеми се употребява масово тръбеп припой, конто съдържа в кухината колофонов флюс. У нас този припой се нарича типол и се произвежда съ- 1 28
гласно БДС 7745--72. Тенолът съдържа една от следните марки припой: ПОК90, ПОК60, ПОК50, ПОК‘40, ПОКЗО; колофонът, пъл- нител на припоя, се доставя съгласно БДС 2034—72, марка Б. Ма- сата на колофона е 2,5 до 3% от цялата маса на припоя. Външ- ният диаметър на тимола се избира от следния ред: 1—1,5—2—2,5—• 3—4—5 пип. Други по-важни флюсове са: Флюс глицеринов (колофон 6%, глицерин 14%, етилов спирт 80%).Неутралеп флюс, подобен на колофона. Флюс ЛТИ-120 (суров дървессн спирт 68%, колофон 25%, диетаноламин 5%, трпетаноламин 2%). Неугрален флюс за сиойка на желязо и железни сплави, мед и медни сплави, цинк, вихром, никел и пр. Достатьчно активен, но остатьците коже да не се почистват. Температура на спойката 230-ь330°С. Флюс ВТС (ва юлин 62,5%, салицилова киселина 6,25%, три- етаноламин 6,25%, етилов спирт 25%). Неугрален, активен флюс, особено подходящ за токопровеждащи съединения на мед и мед- ни сплави. Флюс-паста (вазелин 86%, колофон 15%, цинков хлорид 5%). Силно активен флюс за черни и цветни метали, но спойката тряб- ва да се промина с бензин и гореща вода. Алуминиев флюс (бариев хлорид 48%, калиев хлорид 29%, „атриев хлорид 19%, калциев хлорид 4%). За спойка на алуми- Ш1й п неговите сплави. Твърдте припои се употребяват в приборостроенето за лолучаване на особено здрави съединения, устойчиви на удари, вибрации и високи температуря. Като твърди припои се използу- ват главно медлите, медно-цинковите, сребърнпте и медно-фосфор- ните сплави. Чистата мед има много висока температура на топене (1083° С) и може да се употребява за спояване само в пещи със защитна газова атмосфера. Медно-цинковите припои имат температура на топене 8004- 950 С и се употребяват за спояване на стомана и медни сплави. Стандартните припои имат задоволителна якост, но са твърде крехки. Добавки от калай и силиций подобряват плътпостта и пластичността на шевовете. Медно-фосфорииге припои и маг ценил технически нредимства: спояване без флюс на мед и сребро, технологичност, якост, елек- тропроводамост, лиска цена, добра течливост и пр Недостатък се язява сравнително голямата крехкост. Тези припои се употре- бяват и за спояване на медни сплави, по само с помощта на 9 Справочна серии за радиочастл и материали, ч. Н 129
флюс. Добавка от сребро подобрява качеството на припоя. Тем- пературата на топене варира от 700 до 850° С. Припоите със съдържание на сребро намират широко при- ложение за спояване както на еднородни, така и на разнородни черни и цветни метали. Те се отличават със сравнително ниска температура на топене (6004-850е С), добра течливост, добро на- мокряне, голяма якост и пластичност на съединенията, добра електропроводимост и пр. За запояване на алуминий се употребяват и твърди припои на алуминиева основа с добавка на мед и силиций с температу- ра на топене от 525 до 600° С. Твърдите припои се употребяват в много случаи едновремен- но с прилагане на специални флюсове за твърди припои, напри- мер стопен боракс или смес от борна киселина, боракс и флуо- рит и пр. 130
Част пета. ПО Л У ПРОВОД НИ КОВИ МАТЕРИАЛИ 15. Полупроводникови материали 15.1. Общи сведения Полупроводниковое материали представляват в повечето слу- чаи кристални твърди тела, конто по отношение на електрнческо- го съпротивление заемат средно място между металите и изола- ториге. Електрическото съпротивление варира от 10~в до 108 Q.m, като зависп от материала и от вграждането на чужди атоми в кристалпата решетка. Електрическото съпротивление е най-голямо при чиста кристална решетка. То се влияе освен това и от то- плннни и светлинни въздействия. По отношение на химическия съетав полупроводниците се делят на полупроводникови елементи и на полупроводникови съединения. В периодичната система на Менделеев те се нами- рат между металите и неметалите. Труните на периодичната си- стема, конто съдържат полупроводникови елементи или образу- ват полупроводникови съединения, са следните: II трупа: берилий (Be), магнезий (Mg), цинк (Zn), кадмий (Cd), живак (Hg). Ill трупа: бор (В), алуминий (А1), талий (Ga), индий (In), та- лий (TI). IV трупа: въглерод (С), силиций (Si), германий (Ge), калай (Sn), олово (РЬ). V трупа: азот (N), фосфор (Р), арсен (As), антимон (Sb), би- смут (Bi). VI трупа: кислород (О), сяра (S), селен (Se), телур (Те). 15.2. Видове полупроводникови материали 15.2.1. Полупроводници от диамантен тип Те се характеризират с 4 насочени Валентин връзки и съдър- жат елементи от IV трупа. Техните атоми се евързват чрез електронни двойки (хомеополярна връзка), т. е. два електрона 131
образуват мост между съседните атоми. Тази връзка обуславя голямата подвижност на свободните носители на електрически заряди (вж. табл. 15.1). Към този тип спадат диамантът (вид въглерод), силицият, германият, сивият калай, както и съедине- ния на елементи от групите, конто се намират на еднакно раз- стояние от IV трупа, например комбинация на елементи от II и VI трупа (А**— Ви съединения), рссп. от III и V трупа (А!1! — Bv съединения). Междуметалните съединения А1,1 — Bv (GaAs, InSb пр.) съ- държа г предимно хомеополярна връзка и се отличават с голяма подвижност на елекгроните. Забранената зона (вж. табл. 15.1) има обикновено по-голяма широчина в сравнение с елементите и се дължи на участието на йо пни връзки (хетерополярни връзки) в съединенията. Съединенията А11— В4' (CdS, ZnS и пр.) съдържат повишен брой йонни връзки, т. е. широчипата на забранената зона е тол- кова голяма, че при топлинио равновесие тези материали се до- ближават по свойства до изолаторите. Те намират приложение главно като фотосъпротивления. По-надолу са посочени полупроводникови елементи и съеди- нения от дпамантен тип, конто имат по-голямо техиическо зна- чение: Силицият (Si) е най-разпространеният елемеит в природата. Той се получава най-често чрез редукция на силицпеви халогени- ди с метали или водород. Един друг метод, при конто се полу- чава много чист силиций, е топливного разлагане на силами (си- лициеви водороди). Очистваието на силициевите монокристали се извършва по метода на зонното топене. Техническите показатели на силиция са посочени в табл. 1.1. Силицият засега е полупро- водниковият материи с най-широко приложение. Особено голямо претимство на силиция е сравнително високата рабства темпера- тура — до 125° С. Г рманизг (Ge) е на второ място по приложение па полуаро- водииковите матеоизли. Той се съдържа като примес в цинкови, медни и други руди. от конто се получава чрез сложна химако- тДмична обработка. Очистваието на гермаииевите монокристали се извършва също чрез метода на зонното топене. Техническите показатели на германия са посочени в табл. 1.1. Работната темпе- ратура не надвишава 75° С. Гачиевият арсенид (GaAs) и инциевият антимонид (InSb) са твърде перспективна съединения от този тип. Голямо техиическо значение имат и съединенията индиев арсенид (InAs) и индиев фосфид (1пР). 132
15.2.2. Полупроводникови елементи от VI трупа Полупроводниковите елементи от VI трупа имат сложна моле- кулярна решетка със сравнително слаби атомни връзки. Селенът (Se.) е аморфен или поликристалея с две кристални модификации: червей изолационея селен и сив полупроводящ се- лен. И двеге модификации имат силно изразена фотопроводимост. Селенът се получава като страничен продукт при добиваяето на мед и се очяства чрез вакуумна дестилация. Сменят селен има D-4.8 t/m3, температура на топене 220° С и електрическо съ- противление, което се меня в много широки граници. Той намира широко приложение като токоизправител и фотоелемент. Телурът (Те) е подобен на селена в много отношения. Той съгцо се получава като страничен продукт при добнването на мед и може да се изгегля като монокристал и да се очиства по метода на зонно топене. Сярата (S) е много добър изолатор (pv^-; l01,i Q.m), но при осветяване това съпротивление намалява 10я до 10': пъти. Фото- проводимостта има максимум в синята част на спектъра. 15.2.3. Сулфидн, селенид и и телуриди на металите Сулфиците, селенадите и телуридите на металите образуват обширна трупа от полупровод;ници с твърде различии свойства. Така например кадмиевият сулфид при нормални условия е изо- латор, докато оловният телурид и бисмутовият телурид имат про- водимост, близка до проводпмостта на металите. Кадмиевият сулфид (CdS) се получава лесно като монокри- стал с pv<=«10s Q.ni. Съпротивлението намалява както при осве- тяваие, така и при облъчване с частици на атомното ядро, ето защо този материал се използува за ядрен брояч. Талиевмят сулфид (T1S) е изходен материал за фотосъпро- тивления с много висока чувствителиост, която обаче се загубва след няколко месеца. Оловният сулфид (PbS), оловният селенид (PbSe) и оловният телурид (РЬТе), нанесена на тънки Пластове, са чувствителни към инфрачервената светлина. 15.2.4. Окиси и шпинели Медшыт окис (Си2О) е един от най-първите известии полу- проводники и се употребява за токоизправители и фотоелементи. Ураниевият диоксид (Ь’О2) има голям температурен коефи- 133
циент на електрическо сопротивление и се употребява за терми- стори. Подобии съединения са и NiO, Li2O, Fe2O,„ ZnO, SnO2, TiO2, A12O3. Окисите от шпннелната трупа (uanp. MgO, A1,;O3) заемат специфично място. Това са изоморфни минералки кристали, пре- димно с кубична кристална решетка. Те се разделят на алуми- натни шпинели и феритни шпинели. За производството на терми- стори се смесват MgO и TiO2 в определено соотношение в зави- симост от желаното специфично електрическо сопротивление. 15.2.5. Други полупроводники Ионните кристали (NaCl, КС1, NaNO8 и пр.) имат предимно йонна проводимост, конто зависи от осветявапето. Металните съединения от рода на Cs3Sb, Mg3Sba, ZnSb, CdSb, Mg2Si, Mg2Ge прптежават полупроводникови свойства. Неорганичните стъкла въпреки аморфната си структура съ- що прктежават в много случаи полупроводникови свойства. По- голямо значение като полупроводници имат халкогеиидните (без- кислородните) стъкла. Накрая трябва да се спомене, че са известии и течни по.ту- проводници, както и полупроводници от органнчни материали. 15.2.6. Свойства на полупроводниците Полупроводннковите материали се характеризират със следви- те по-важни физически показатели: Широчина на забраневата зона. Важен показател на полу- проводниковите материали, който по същество представлява она- зи най-малка енергия, необходима за откъсване на валентните електрони от атомнте и превръщането им в свободни електрони. Подвижност на свободните носители на електрически за- ряди. Също важен показател на полупроводннковите материали, който представлява средната скорост, конто свободните носители на електрически заряди (електрони или дупки) получават под въздействието иа електрическо поле с напрегнатост, равна на единица. Тези показатели са посочени в табл. 15.1 за никои по-важни полупроводникови материали. 134
Таблица 15.1 Характеристика на полупроводннковите материали Подвнжнсст сл) ирг ьедннк Широчмяа на saupa- иена.а зона, eV електрони, c.’/Vs дупки, 11 2 Vs Калай (Sn) InSb 0,1 0,16 0,16 7,50 0,08 RiTe 0,16 0,075 0,04 PbSe 0,26 0,12 0,06 in As 0,33 4,00 0,06 PbS 0,4 0,08 0,04 Германий (Gt) 0,72 0.36 0,19 Силиций (Si) 1 1 ? 0,14 0,05 G aAs i',34 >0,50 >0,03 Al Sb 1,65 >0,04 >0,04 CdS 2,40 >0,025 — Селен (Se) 1,7 — 0,2.10' 15.2.7. Приложение на полупроводниците По-важните приложения на полупроводниците са следнпте (вж. табл. 15.2): Термистори— температурнозависими резистори, при конто ло- вишавапето на околната температура причинява силно намаляване на електрическото съпротивление. Температурният коефяциент е отрицателен и при 25° С обикновено се намира в обхвата от 3% за 1 градус до 6% за 1 градус. Разработсни са и термистори, конто в един малые темяературен обхват имат много силно из- разен положителен темлературен коефяциент (до 60% за 1 градус). Фоторезистори— резистори, при конто осветляването силно намалява електрическото съпротивление (напр. от 10s S2 на 103 £2). В зависимост от материала се получава различна чувствителност за различимте дължини на светлинните вълни. Фоторезистори от кадмиев сулфид (CdS) имат приблизително чувствителността на човешкото око. Влрисгори— резистори с електрическо съпротивление, което намалява при увеличаваке на приложеното нанрежение; като из- ходен материал се и?,ползуна главно силициев карбид (SiC). Генератора на Хол — полупроводници с голяма подвижност на свободните електрически заряди и с ниско електрическо съ- противление. При одновременно протичане на ток и прилагане на магнитно поле, което е перпендикулярно на тока, се получава 135
Таблица 15.2 Приложение на полупронодниковите материали Материал Въглерод (С) Силиций (Si) । 1 Германий (Ge) SiC GaAs InP InAs InSb i CdS Сяра (S) I Селен (Se) I Tejivp (Те) PbS T1S CdSe PbSc HgSe HgTe PbTe Ci’gO uo„ MgO+TiO2 F2O34-TiO.> I потенциална разлика, конто се използува за измерване както на магнитного поле, така и на тока. Пиезорезистори— полупроводникови кристали, конго изменят електрическото си съпротивление пропорционално на приложения механически натиск върху пристала. Използуват се силицисви или германиеви монокристали с температурка компенсация на съпротнвлението. Диоди — полупроводници със спиращ слой, който пропуска голям ток в едка посока и малък ток в обратната посока. Дио- дите имат токоизправителен ефект. Диодите от силиций, герма- ний, селен и медей окис се използуват като силови токоизправители. Фотодиоди — диоди, при конто обратният ток, т. е. малкият ток в обратна посока, нараства при осветляването им пропорцио- нално на силата на осветляването. В електрическата схема освеи източник на е. д. н. се включва последователно и високоомно съпротивление за усилване на фото електрическия ефект. 136
Фотоелемеяти — фотодиоди със специална конструкция па спиращия слой, конто осыцествяват директното превръщане на светлинната енергия в електрически ток (без прилагане на вън- шно е. д. и.). Траизистори — колупроводници с повече от един спиращ слой и с възможност за управление на електрическия ток, протичащ през тях, чрез маломощни токови сигнали.
Част шест а. МАГНИТКИ МАТЕРИАЛИ 16. Магнктни материали 16.1. Общи сведения Към магнитните материали се отнасят желязого, кобалтът и никелът, както и мпогочислените сплави и смеси па тяхна основа. Магнитните материали се нарнчат още и феромагнитни материали (феромагнетици), понеже желязото (на латински фе- рум) представлява основният магнитен материал. Магнитните материали, поставени във външно магнитно поле, имат способността да се намагнетизирват, т. е. да усилват маг- нитния поток. Магнитният поток вътре в магнитните материали е многократно по-голям, отколкото във въздуха. Степента на усилване на магнитния поток се изразява с магнитната прони- цаемост р: Ф___В В ____р.. . Н ‘ ®оs Во но. Н , където: Ф и В са магнитен поток и магнитна индукция в мате- риала, Н — напрегнатост (интензивност, сила) на магнитно- го поле, Фо и В„ — магнитен поток и магнитна индукция във въз- духа (във вакуум), s ~ сечение на магнитния ноток, р, —магнитна константа [р0 = 4т:. 10~7 Н;ш|. Магнитната проницаемост р представлява относителна магнит- на проницаемост, конто е безразмерна величина и в никои спра- вочници се отбелязва със знака рг. Наврегнатостта на магнитного поле И се измерва в амие- ри за 1 метър (А/m). Старите измервателни единици са А/ст (1 А/ст=100 А/т) и оерстед (Ое), като 1 Ое = 80 А/т. Магнитният поток Ф се измерва във вебери (Wb). Старого название на вебер е волтсекунда (V.s). Старата измервателна единица е максуел (Мх), като 1 Wb=l V.s = 108 Мх. 138
Магнитна индукция В се измерва в тесли (Т), където 1Т (тесла)—IWb/m2 (вебер/м2). Очевидно магнитната индукция е рав- на на магнитния поток, който преминава през единица повърхност (сечение) на материала, перпендикулярна на потока. Старата из- мервателна единица е гаус (Gs), като lGs=lMx/cmz, lT=104Gs, lGs=10-4T. Основнр.тс технически показатели, който характеризират маг- ннтните материали, са начална магнитна проницаемост р.а, макси- мална магнитна проницаемост р , коерцитивна сила на магнит- но поле Нс, остатъчна магнитна индукция Вг, магнитна ин- дукция на насищане Bs, температура на Кюри Тк. При магнитно- твърдите материали се употребява и терминът „максимална обем- ка плътност на енергията W “. Всички гореспоменати показате- ли, с изключение на Т , могат да се отчетат от кривата на на- магиитване (вж. фиг. 16.1), конто представлява графически измене- нието на В във функция от Н. Ако Н нараства плавно от 0 в една посока, то В на магнитния материал нараства по кривата на начално намагншване 0—Вз, къ- дето Bs е индукцията на насищане. 11ри изменянето на посоката на Н индукцията В описва затворен контур, наречен хистерезисна крива. Площта на тази крива е пропорционална на згнубите, вследствие на хистерезиса. От анализа на кривата на начално намагиитване (вж. фиг. 16.2) следва, че магнитната проницаемост ц приН = О има сравнително писка стойност, означавана с ра (начална проницаемост), с увели- 139
чаване на Н расте и ц до p„lilv (макспмална проницаемост), след което спада до единица (облает на насищане). При размагнитване (фиг. 16.1), когато Н=0, магмитната ин- дукция намалява до остатъчната индукция В,,. За да изчезне ос- Фиг. 16.2 татъчната индукция, е необходимо И да нарасне в обратна посока до стойността Н., която се нарнча коерцнтивна сила на полето. Магнитим материали с малко Н(. (тесен контур) се наричат магнитномеки материали. Те имат сравнително малки хистерезис- ни загуби и са подходящи за работа в променливи магнитим по- лета. Обикновено Нс е по-малко от 60 А/m. Друг важен показа- тел е р, за слаби и средни магнитим полета, където р трябва да бъде възможно по-голямо. Магнитните материали с голямо Нс се наричат магнитнотвър- ди материали и се използуват за изготвяне на постояняи магнита. При тях Нс достиг;; до 10s А/ш. При работа на магнитните материал;! в променливи магнитим полета към загубите от хистерезис се прибавят и други загуби, предимно вследствие на вихровите токове (токове на Фуко). Загубите от вихрови токове намаляват, ако се увеличи електри- ческото съпротивление pv на материала и ако материалът се раз- дели на изолирани помежду си пластики или зърна. Желателно е пластините да бъдат но-тънки, респ. зърната да бъдат по-дребни. Сумарните загуби на магнитните материали се посочват във ва- тове (W) и растат с честотата на променл.явото магнитно поле. 140
При загряване на магнитните материали до определена темпе- ратура Тк (температура на Кюри) магнитните свойства скоко- олразно изчезват и над тази температура не се появяват отново. Магнитните характеристики на чистите магии гни материали с а следните: Материал га 1 ^шах 11 А ш 1 с ? В т г > В т s > ЧЛ Желязо 10 000 200 000 4 1,30 2.15 1 770 Кобалт 70 250 800 0.49 1,70 1120 Никел НО 600 56 0,40 0,61 358 16.2. Магнитномеки материали 16.2.1. Технически чисто желязо Технически чистого желязо има съдържание на въглерод не повече от 0.1% и съдържание на примеси общо не повече от 0,15%. То се отличава с висока проницаемост (вж. табл. 16.1), индукцията на насищане е около 2,2 Т. Чистотата, начинът на получаване. мехапическата и термическата обработка оказват го- лямо влияние върху р, Нс и В. Таблица 16.1 Технически чисто желязо I Примеси, % ' Магнитна характеристика Вид желязо С О ^та х Н ,А/т В т г » ! Армко 0,025 — 250 8003 64 0,78 ! Електролитно 0,02 0,01 500 15000 28 1,05 Карбониално 0,008 3000 21000 6,4 0,6 । Армко (след обрабог- 1 кз в Н при 1500°С) 0,005 0,003 6000 200 000 2,4 — Желязо Армко се доставя по съветски технически условия във вид на пръти с кръгло сечение и намира голямо приложение като ма1нитопровод на постояннотокови електромагнитни релета. Близка по качества до желязо Армко е кискокъглеродна- та електротехническа тънколистова стомака по ГОСТ 3836—47 със следните дапни: 141
Н , А/т с /via p на с тома на l*uiax э ЭА ЭАА 96 80 64 3 500 4 000 5 000 Тя съдържа въглерод не повече от 0,04% и примеси общо не повече от 0,8%. Доставя се във вид на листове с размера съ- гласно ГОСТ 3680-57. Друга подобна по качество стомана е нисковъглеродната електротехническа сортова стомана по ГОСТ 11036—64 със съ- държание на въглерод не повече от 0,04% и примеси общо не повече от 0,8%, конто се доставя във вид на блокове, тел и тръ- би. Магнитите свойства са следните: Марка стомана В_ Вю bl- 2э Нс , А/ш*; Э12, Э12 кп 1,30 1,42 1,53 96 ЭЮ, ЭЮ кн 1,30 1,42 1,53 80 Э 8, Э 8 кп 1,30 1,42 1,53 64 където В5, В1о и В2б са индукциите в Т при магнитии полета 5, 10 и 25 А/ст (500, 1000 и 2500 А/т). Желязото Армко и близките до него нисковъглеродни стома- ни имат малко електрическо съпротивление и големи загуби от вихрови токове, поради което се употребяват при постояннотоко- ви магнитни полета, например магнитопроводи на постояннотоко- ви релета, полюсни накрайници на електромагнити, магиитопрово- ди и екрани на измерителни уреди, мембрани на електроакустич- ни преобразуватели. Значително влияние на магнитните свойства оказват механическите остатъчни напрежения вследствие на кова- не, щанцоване, изтегляне, валцоване и пр. Така напр. при удъл- жаване на детайл от желязо Армко само с 3% Нс се удвоява, а р намалява четири пъти. За отстраняване на това влияние се прилага термообработка, напр. нагряване във водородна среда или в пясък без достъп на външен въздух до 900-ь1200°С и след престой 3 до 6 часа бавно охлаждане в пещта до 600°С. Карбонилното и електролитното желязо се получават във вид на прах и се употребяват за магнитодиелектрици (вж. т. 16.2.6). 142
16.2.2. Електротехническа тънколистова стомана Тази стомана намира масово приложение в електротехниката за наработка на трансформатора, дросели и електрически машини, променливотокови релета и пр. Съдържанието на силиций (от 0,8 до 5%) уйеличава значително електрическото съпротивление на желязото и дава възможност за приложение при индустриални честоти до 800 Hz и акустични честоти до 20 000 Hz. С парастването на съдържанието на силиций загубите нама- ляват, но се влошава р. и стоманата става по-твърда и по-трудна за обработка. Също така иамалява и D (при Si =1% D = 7,8t/m3, при Si = 4% D = 7,55 t/m3). В зависимост от производствения процес тази стомана се про- пзвежда горещовалцувана или студеновалцуваиа. Студеновалцу- Таблина 16.2 Горещовалцувана електротехническа тънколистова стомаиа по ГОСТ 802 58 Марка Дебел и- в» | в» | в.. в» 1 , Р 10150 I Р I5IE9 на, mm не по-малко не повече эп 1.00 1,53 1,63 1,76 2,00 5,18 13,4 Э12 — 1,50 1,62 1,75 1,98 5,5 12,5 ЭН — 1,53 1,64 1,76 2,00 3,3 7,7 , Э12 — 1,50 1,62 1,75 1,98 3,2 7,5 Э13 — 1,50 1,62 1,75 1,98 2,8 6,5 1 Э21 0,50 — 1,48 1,59 1,73 1,95 2,5 6,1 Э22 — 1,48 1,59 1,73 1,95 2,2 5,3 Э31 — — — 1,72 1,94 2,0 4.4 Э32 — — — — — 1,8 3,9 1 Э31 0,35 1,46 1,57 1,71 1,9* 1,6 3,6 Э32 — — — — 1,4 3,2 Э41 1,30 — — 1,70 1,90 1,55 3,5 Э42 0,50 1,29 1,45 1,56 1,69 1,89 1,4 3,1 Э43 1,29 1,44 1,55 1,69 1,89 1,25 2,9 Э43А 1,29 1,44 1,55 1,69 1,89 1,15 2,7 Э41 1,30 1,46 1,57 1,70 1,90 1,35 3,0 Э42 0,35 1,29 1,45 1,56 1,69 1,89 1,20 2,8 Э43 1,29 1,44 1,55 1,69 1,89 1,05 2,5 Э43А 1,29 1,44 1 1,55 1,69 1,89 0,90 2,2 143
Т а б л и аа 16.3 Студенозалцувана текстурована електротехническа тъиколистова стомана по ГОСТ 802—58 Марка X ч й/ Bjo Bag Вадо В,.. р ЧбО Л 1 i В /so С.. не по-малко не повече Э1100 1.53 1,64 1,76 2,00 3,3 7,5 — Э1200 — 1,53 1,64 1,76 2,00 а 8 6.5 -— Э1300 0,50 — 1,55 1,64 1,76 2,00 2.5 5.8 — эзюо — 1,50 1,60 1 73 1,96 1,7 3,7 — _Э320О — 1,18 1,58 1.72 1,95 1.5 3,4 — эзю 1,60 1,75 1,83 1,91 1,98 1,1 2,45 3,2 Э32<> 0,50 1,65 1.80 1,87 1,92 2,00 0,95 2,10 2,8 ЭЗЗО 1.70 1.85 1,90 1,95 2,00 0.8 1,75 2,5 Э 310 1,60 1,75 1,83 1,91 1 i,98 0.8 1,75 2,5 Э 320 0,35 1.65 1,80 1,87 1,92 2,00 0,7 1,50 2,2 Ы3300 1,70 1,85 1,90 1.95 2.00 0,6 1,30 1,9 ЭЗЗОА । 1,70 1,85 1.90 1,95 2,00 0,5 1,10 1.6 ваната стомана е текстурована, т. е. осите на кристалите са ори- ентирами по посока на валцуването. Магнитните качества на тек- стурованата стомана са подобрени в посока на валцувката (по- голямо р, , по-малко Нс, по-малки загуби Р). Съгласно ГОСТ 802—58 се произвежда голям асортимент от елекгротехнически стомани, посочен в табл. 16.2 и табл. 16.3. В таблицн 16.2 и 16.3 числата след индукцията В означават магнитното поле в А/cm, напр. В50 означава индукция при поле 50 А/ст. Числата под специфичните загуби Р (във W/kg) означа- ват индукцията в 0,1 Т и честотата в Hz, при конго се извършва измерването на загубите, например Р15/5О означава измерване при 1,5 Т и 50 Hz. Значението на цифрите в марката е обяснено в т. 16.2.3. Но ГОСТ 802—58 се произвеждат и марки Э 47, Э 48, Э 370 и Э 380 с дебелини 0,20—0,35—0,50 пни за работа в по-слаби маг- нитим полета при 50 Hz, както и марки Э 44 и Э 340 с дебели- ни 0,1—0,2—0,35 mm за работа в по-слаби магнитни полета при 400 Hz (гарантирани показатели при поле 0,03 А/ст). Също така по ГОСТ 802—58 се произвеждаг и марки Э 45 и Э 46 с дебелини 0,35 и 0,20 mm за работа в много слаби маг- нитни полета (гарантирани показатели при поле 0,002 А/ст). 144
Листова електротехническа горещовалцувана стомана се про- извежда и у нас съгласно БДС 6466—67. Българските марки от- говарят приблизително на съветските марки но ГОСТ 802—58, както следва: Дебелина 0,50 пип БДС Д 32 Д 28 Д 25 Д 22 Д 20 Д 18 Д 16 Д 14 ГОСТ Э 12 Э 13 Э 21 Дебелина Э 22 0,35 ir Э 31 1П Э 32 Э 41 Э 42 БДС Т 16 Т 14 Т 13 Т 12 1 11 Т 10 Т 9 ГОСТ Э 31 Э 32 Э 41 Э 42 , Э 43 i Э 43 Э43А Електротехническата стомана е чувствителна към механиче- ски деформации, конто влошават магнитните свойства. Това вло- шаване се отстранява чрез термичка обработка. 16.2.3. Студеиовалцувана лента от електротехническа стомана В последно креме магнитопроводите на маломощните транс- форматора, дросели и магнитни усилвателн за писки честоти се изработват предимно чрез навиване на специална лента от елек- тротехническа стомана. В СССР тази лента е нормирана по ГОСТ 9925—-61. Използват се марките Э 310, Э 330, Э ЗЗОА, Э 340, Э 350, Э 360, Э 3600, Э 370, Э 380. Тук първата цифра 3 озна- чава сьдържание па силиций в % (в случая около 3%), третата цифра 0 означава meKcmvpoeana структура (00 означава слабо- текстурована стомана), а вторите цифри означават следното: 1, 2, 3—гарантирани загуби в силни магнитни полета с често- та 50 Hz (1—нормални загуби, 2—понижени загуби, 3—ниски за- губи); 4—гарантирани загуби в средни магнитни полета при честот! 400 Hz; 5, 6—гарантирано р, в слаби магнитни полета (5-—нормално р, 6—повишено р); Ю Справочна серия за радиочасти и .материали 145
7, 8—гарантирано [i в средни магнитны полета (7—нормално р, 8— повышено р). Стоманената лента се произвежда с дебелини 0,05—0,04— 0,10—0,15—0,20—0,35—0,50 mm и широчина 5—5,6—6,3—6,5— 7,1—8—9 -10—11,2—12—12,5—14—15 — 16—18—20—22.4—25— 28—32—35,5—40—45—50—56—64—71—80—90—100 и нагоре до 500 шт. 16.2.4. Желязноникелови сплавы с голяма магнитна проницаемост (пермалой) Желязноникеловнте еплави с голяма проницаемост в слаби магнитни полета се употребяват за високочестотни трансформато- ры, прецизни измерителни трансформаторы, високочувствителни релета, магнитни усилватели, магнитни екрани и пр. Те се нари- чат пермалой и се делят на нисконикелови (Ni —40ч-50%) и ви- соконикелови (Ni=724-80%). Високоникеловите пермалой имат явно изразен максимум на ра и ртах при съдържание на никел около 79%, но значително по-ниско pv, поради което се изпол- зват главно при постоянни магнитни полета. За да се подобри pv> високоникеловите пермалой се легират с хром, молибден, мед, силиций и манган, а нисконикеловите пермалой се легират само с хром и силиций. За работа при високи честоти (в радиочестотния обхват) се използва пермалой с много малка дебелина—до 0,002 mm. С намаляване на дебелината се влошават и магнитните характеристики на пермалон. Псрмалоят се употребява главно във вид на студеновалцувани ленти, защото се реже добре, без да дава мустаци и изтегляния. Студеновалцуваният пермалой има силно влошени магнитни свойства вследствие на механическата деформация. След отрязването той се термообработва по специ- ална технология (например загряване във вакуум 2 часа до 1100*С, престой 3 до 6 часа, бавно охлаждане). Пермалоят е твърде чув- ствителен към механически напрежения, появили се по време на монтажа и експлоатацията на изделието, затова върху иермалое- вше магнитопроводи не бива да се прилагат натиск и удар. Ла- мелните пакеты трябва да се стягат слабо, а лентовите магнито- проводи трябва да се отвръщат след навиването. За иволиране на навивките се използува химическа изолация (например SiO2, MgO или А12О3), нанесена по специална технология. В много случаи се използват марки пермалой с’правоъгъ- лен контур на хистерезиса (на руски ППГ). Правоъгълвият кон- тур е подходящ както за магнитни усилватели, така и за съхра- 146
некие и преработка на информация (магнитна намет). Коефициен- тът на правоъгълност е p=Br/Bs (вж. черт. 16.1), където Bs обик- новено се посочва при Н>5 Нс. Основните марки пермалой по ГОСТ 10160—62 са следните Марки 45Н ‘и 50Н: ра= 1700=2800, ртах= 16000=25000, Нс<32 A/m, BS>1,5 Т. Подходяще приложение —висока индукция без подмагнитване. Марка 50НП: ра = 1000, pmax = 35000, Hc<S20 A/m, BS>1,5 Т. Приложение: ППГ, коефициент на правоъгълност: р 4; 0,85 (при Н=800 А/т). Марка 65НП: ра=300=2000, ршах=70000= 300 000, Нс<6,4 А/га, Bs-1,3 Т. Приложение: ППГ с р; (),90 (при Н = 800 А/т). 5 Марка 34НКМП: ра= 500=3000, ргаах= 40 000= 120 000, Нс=16 А/га, В/_1,5 Т. Приложение: ППГ с р>0,85=0,90 (при Н=800А/т). Марка 50НХС: ра = 1500=3000, рп1ах = 15 000=20 000, Нс:<20 А/т, Bs>l,0 Т. Приложение: при високи честоти (голямо електрическо съпротивление —pv~0,9 pQ.m). Марки 79НМ, 80НХС и 76НХД: р^ = 10000=35000, pinaJ[= 50000=170000, Нс = 5,2 A/m, Bs>0,65 Т. Приложение: голямо р при слаби магнитни полета, употребяват се за нискоче- стотни магнитопроводи. В горните марки цифрата означава средно съдържание на ни- кел, наир. 50 Н има съдържание на никел от 49,5 до 50,5%, D варира от 8,2 до 8,7 t/m3, а точката на Кюри варира от 330 до 600°С. Студеновалцуваните ленти по ГОСТ 10160—62 имат дебелина от 0,02 до 2,5 mm и широчина от 30 до 250 mm. Освен това се произвеждат горещовалцувани листове от 3 до 22 шт и горешо- валцувани и ковани пръти с диаметър от 8 до 100 mm. 16.2.5. Други магнитномеки еплави Сплавите алсифер (оптимална сплав 5,4% А1, 9,6% Si, остана- лото — Fe) имат голямо р и голямо pv, но са твърди и крехки и се използват главно във вид на тънкостенни фасонил отливки. Леярската технология ограничава тяхното приложение за магнит- ни екрани, корпуси и магнитопроводи при постоянни магнитни по- лета. Прах от алсифер се използва за наработка на високоче- стотни магнитодиелектрици. Оптималната сплав се получава много 147
трудно, необходима е голяма чистота на изходните материали и точност на съотношението. Оптималната сплав има следните Дан- ии: р^ —35000, р1ПЕЧ=И/ ООО, Нс = 1,6 А/ш, pv 0,81 pQ.m. Пермендюрът (50% Со, 1,8% V, останалото Ре) има най-висо- ка Bs от всички сплави, като Bs достига 2,45 Т. Пермендюрът има високо и стабплно р при намагнитзане в силно постоянно магнитно поле. Недостатък представляв?, сравнително високата цена и ниското pv. Той се използва за полюсам накрайници, те- лефонии мембрани, магнитопроводи на измерителни уреди и пр. Пермкнварът (сплав Fe—Ni—Со) изопермът (сплав Fe—Ni—- Al) имат сравнително константно р при слаби магнитил полета. Термомагнитните сплави имат много писка точка на Кюри, със силно спадане на р при повишаване на температурата от 20 до 80°С. Най-употребяваната комбинация е сплавта Fe—Ni- Cr. Тези сплави се използуват за термокомпевсационни магнитни шунгове в измерителните системы. Магнктострикционните материали представляват както сила- ви от вида Fe—Ft, Fe—Со и Fe—Al, така и ферити (вж. т. 16.2.7) Иай-често се употребяват магнитопроводи от никелови пластини с голяма чистота на никела. Под въздействието на магнитното поле магнитопроводът се скъсява или удължава в зависимост от материала. Магвитострикциониите материали се употребява т ултразвуковн генератори, магнитострикционни и електромеханич ни фнлтри и стабилизаторы на напрежение. 16.2.6. Магнятодиелектрици Магнитодиелектриците се сьстоят от свързващо вещество— изолационен материал, и от магнитен пълпеж—прах от магнитен материал, например: алсифер, карбонилно желязо, високоникелов пермалой и пр. Магнитната проницаемост р на магнитодиелектри- ците е много по-малка, отколкото на изходния материал. Диелек- трическата константа ег и грэиичната (максималната) работна че- стота р, зависят от изолационния материал. За ниски честоти се използуват формалдехидни смоли, а за високи честоти се изпол- зуват полистирол и други смоли с малък tgS. Магнитодиелектри- ците имат малки загуби при високи честоти и висока стабилност на р, поради коего в редица случаи заменят феритите, конто имат по-голямо р. Някои по-важни марки магнитодиелектрици са следните: алсифер ТЧ—60, р — 60, fa = 0,01 MHz; алсифер ВЧ—20, р —20, ^ = 0,15 MHz; 148
алсифер РЧ—6, [х= 6, fg---50 MHz; карбонил П—4, [л = 15, 1 =100 MHz; карбонил Р—2, [1= 6, f, -200 MHz. 16.2.7. Магнитномеки ферити Феритнте представляват ноликристални вещества с тъм носив цвят, получени от смесване на железен окне Fe2O3 с железен окис FeO, никелов окис NiO, цинков окис Zr.O, манганов окис МпО и пр. Получаваисто на феритнтее подобно на получаването на керами- ката, ето зато феритнте се наричат още и магнитокерамични материали. Изходният материал (окисите) се смяла на прах, дози- ра се по тегло я се смесва в топкови мелници. Получената смес се спича (синтерова) в пещи при 900-ь 1000е С, след това се сми- ла втори път, добавят се присадки и пластификатори, формоват се изделията и се сличат (еннгереват) при 1200-ь 1350“ С. Още при първото спичане се постига частично пли пълно образуване на ферити и се отстранява силното свиване и деформацията при второто спичане. Феритните изделия са крехки и твърди и могат да се обработват само чрез шлайфапе подобно на обикновените керамични изделия. За разлика от керамиката феритнте имат известна токопрово- димост и се класират към полупроводгиците. Електрическото- съпротивление ру варира от 10~4 до 10sQ.m. Плътността D е около 4,5 t/га3. Индукцията на наенщане е около 0,3 Т, т. е. мно го по-малка, отколкото при магнитномеките метали и сплави. По тази причин;; феритнте намират приложение при слаби токове, респ. при слаби Магнитки полета. Началпата магнитна проницае- мое г [ла варира от 15 до 6000, а граничната работна частота fir взрирп от 20 kHz до 500 MHz. С увеличаване на честотата се вло- шава и tgo. Приема се, че 1„ се определи при tg£=O,l. Коерцитив- ната сила Нс се памира в обхвата от 6 до 1600 А/m. Ферити с писка f, имат малко pv, голямо р.а и голямо Нс и обратно, на високи f съответствуват голямо pv и малки ра и Нс. Едки от най-разпространените ферити са никеловоцинковите ферити с формула m. NiO.Fe2O3-pn.ZnO.Fe!!Os + p.F<O.Fe2O3. Те намират приложение в радноприемниците, телевизорите, в. ч. теле- фония и пр. За магнитопроводи на бобини в трептящи кръгове се използват термостабилни ферити (с малък температурен коефи- циент Тч на изменението на р за 1 градус). По-важните съветски никеловоцинкови ферити са посочени в табл. 16.4. 149
Т а б л и ц а 16.4 Съветски никеловоцинкови ферити Означение вгаах в т Г » И , А/т Т , °C к * Т , 1/0С М f, , MHz 2000 НН 7000 0,06 13,6 70 ЗЛО"3 0.2 600 НН 1600 0.15 34,5 НО 6.10 3 0,4 400 НН 800 0,087 67 120 5.10"3 2 200 НН 300 0,096 96 120 4.10"3 3 200 НН2 850 0,25 88 200 ЗЛО”'3 15 150 ВЧ 350 0,14 49,5 400 4.10"3 25 100 НН 170 0,20 53,7 300 4.10"2 30 100 ВЧ 280 0,165 300 400 8.10”3 35 50 ВЧ — 0,18 144 —• 3. 10”3 60 2 0 ВЧ — 0,09 960 — 4.1G”4 100 13 ВЧ — — — — 9.10“'* 180 13 ВЧ1 — — — — 2.10"4 150 | 10 ВЧ — 0,13 950 — 5.10”1 — 5 ВЧ — 0.02 1600 । ЗЛО”4 300 Таблица 16„5 Съветски маигановоцинкови ферити Означение ^шак В , т 1 -'Щ Н , Л/т с Т , °C | Т^.тс f , MHz g 1 ' 6000 нм 10000 1,135 6,8 ПО 1 5.10”2 0,02 4000 НМ 7000 0,15 10,4 149 1.5.10"2 0,2 3000 НМ 5200 0,102 8,6 140 9.10”3 0,3 НМС1 5300 0,13 14,4 170 З.Ю”2 1 0.06 2000 НМ1 3500 0,15 18,4 200 1,1.10”2 0,6 1500 НМ2 3000 0,08 21,6 200 8.10 "3 1 0,7 1500 НМЗ 3000 0,1 20,8 200 7.10”3 1,5 1000 НМЗ 2000 0,1 25,6 200 10 2 2,7 700 НМ 2000 0,03 25.6 ( 240 7.10”3 4,0 1 Мангановоцинковите ферити със съдържание на МпО, ZnO, FeO и Fe2O3 намират приложение в импулсни трансформатори, магнитни усилватели и далекосъобщителна техника за честота до 1 MHz (вж. табл. 16.5). 150
В таблиц» 16.4 и 16.5 числото пред буквеното означение пред- ставлява р,. В същите таблиц» с Тк се означава температурата на Кюри, Tg е т емпсратурният коефициснт на изменение на р, а f е граничната работна честота. При високи честоти от порядъка на десетки и стотици MHz се използват литиевоцинкови ферити (напр. ра = 30-:-60, f = = 200 MHz), полиферити (напр. ра=50, fg = 100 MHz) и ферокс- плани (например ра = 12, f„ —800 MHz). Феритите за свръхвисоки честоти имат извънредно высоко елек- трическо съпротивление pv и намират приложение за честоти, конто достигат микромилиметровия обхват (инфрачервени лъчи). Поликристалите се употребяват за вентили и превключватели, а монокристалите — за антенновълноводни устройства. Феритите с правоъгълен контур на хистерезиса (ППГ) се упо- требяват масово в изчислителната техника и автоматиката. Най- широко приложение са намерили манганомагнезиевите ферити със съдържание на МпО, MgO и Fe2O3 (вж. табл. 16.6). Забележка. Коефициентът на правоъгълност р е посочен при Н=5 Нс (вж. т. 16,2.4). Таблица 16. 6 Съветски ферити с ППГ Означение В , г H А/.п | 1 р т ©с 0Д2ВТ 0,230 9,6 0,91 140 0,16ВТ 0.185 12,0 0,92 145 0.2.5ВТ 0,210 20,8 0,92 145 0,3 ВТ 0,130 25,2 0,95 175 0.1 ВТ1 0,250 1 24,0 0,95 190 0,44ВТ 0,135 35,6 0,95 215 0,7 ВТ 0,230 60,8 0,93 280 0,9 ВТ 0,250 65,6 0,90 270 1,3 ВТ 0,235 100,8 0,92 280 1,5 ВТ 0,250 112,8 0,93 280 2 ВТ 0,180 161,6 0,92 290 4 ВГ 8,176 302,4 0,86 290 151
16.3. Магнитнотвърди материала 16.3. L Магнитна характеристика Магнигнотвърдите материали се характеризират главно с при- вата на размагнитване В Н. (вж. черт. 16.1), а именно със стой- ността на остатъчната индукция Вг, на коерцитивната сила Нс и на удвоената максимална обемна плътност на енергията W . на магнитното поле във въздушна междина. Wiirix е равно на ироизведението BjXHj, където В] и Hi опре- делят такава работна точка на кривата B.Ht, че правоъгълникът, затворен от тях, има най-голяма площ. W се измерва в джау- ли за 1 куб. метър (J/nf!). След намагнитването магнитнотвърди- те материали трябва да имат стабилна индукция В в продолже- ние на много години, конто да не се влияе о г размагнитващото влияние на въздушната междина, на механическите въздействия и на изменението на температурата. Магнптнотвърдите материали се употребяват предимно за на- работка на постоянны магнитя. Стабилността на В във въздуш- ната междина на постоянная магнит зависи както от материала, така и от съотяошението между размерите на вьздушната меж- дина и размерите на магнита. 16.3.2. Магнитим стомани Всяка обикновена (нелегнрана) вьглеродна стомана притежава магнитнотвърда характеристика, но с твърде ниски показатели, например: Н. — 4400 А/tn, Вг = 0,95 Т, Wniax=500.J/m®. Магнитните качества на пбикиовените стомани са неустойчпви на топлинни и механически въздействия. По теза причини посто- янен магнити от оэикповени стомани не се пронзвеждат, а се Содержание в I и Марка W ЕХЗ 3 EXBG 0.4 6 ЕХ5К5 6 — ЕХ9К15М 9 — Со В , т г нс , А/п W , .'/.и* iiULv — 0,95 4800 1100 — 1.00 5000 1200 6 0.85 8000 1500 15 0,80 13600 । 2500 152
изполэват стомани, легирани с хром, волфрам или кобалт. Пока- зателите на легираните стомани, произвеждани в СССР, са даде- ни на стр. 152. 16.3.3. Иекозки изотропии сллави Сплавите се нарнчат изотропии, понеже техните магнитни свойства са еднакви, независимо от посоката на намагнитване. Основни метали са: алуминият, пикелъг, медта желязото. Спла- вите се отличават с голяма твърдост и са много крехки даже и в нагрято състояние. Те не могат да се коват и валцуват и по- стоянни магнити от тях могат да се кзработват чрез леене или пресоваве на прах. Гладки повърхности се получават чрез шлай- фане. Данните на подобии сплайн, произвеждани в СССР, са посо- чени в табл. 16.7. Сплавите с алуминий и никел се нарнчат още „алии", ако мма и добавка нч кобалт, се нарнчат „алинко**. Силипнят в сплави с ниско и средно съдържание на никел е вреден. В сплазта ,. алника** (алуминий 14%, никел 33%, силиций 1%) силнният подобрява магиитните качества, ио поряди високо- то съдържание на скъпо струващия никел тази сплав намира малко приложение. Таблица 16.7 Магнитна харч «герасгнка на сьзегски (ГОСТ 9575 60) некизки магиигни сплави Марка на сплав -а Ki 1 Al Си Си Ti Nb В , T и c , j пах, J/m’ Изотропна ЮНД ! 25 15,5 4 0,50 40U0-J 7290 ЮНД 12 30 11 — 12 — — 0,50 52000 8000 ЮНД 8 28 11 — Я 0,3 —— 0,60 41000 10000 ЮНДК 15 20 9 15 4 - - — 0,75 48000 12000 Анизотропна ЮНДК 35Т5 15 s 35 4 5 0,80 870(1!) 28000 ЮНДК 24Т2 14 9 24 4 2 — 1,10 58000 29600 ЮНДК 24 14 9 24 4 0,3 — 1,23 44000 32000 ЮНДК 24Б 14 9 24 4 — o,s 1,20 51000 32000 ЮНДК 25А 14 9 25 4 — 1,33 5400!) 52800 ЮНДК 25БА 15 1 9 25 4 — 0,8 1,28 62000 52800 Забележка. Останалите процент в съдържание.!о са желязо. 15:
16.3.4. Нековки анизотропии сплави Изготвянето на постоянни магнити от тези сплави се извърш- ва чрез леене в силно магнитно воле или по други методи, като се получава максимум на магнитните показатели само в одна но- сока, конто съвпада с оста на постоянная магнит. За израбогка на подобии магнитя може да се използва и прахозата металургия. Основни метали са желязото, никелът, алуминият, кобалтът, мед- та, титанът (Ti) и ниобият (Nb). Тези сплави също са много твърди и крехкн п се дзобработ- ват чрез шлайфапе. Данииле на съветските анизотрепня сплави са посочени в табл. 16.7”. 16.3.5. Ковки изотропии сплави Ковките сплави се доставят във вид на лента и телове и мо- гат да се режат, щанцоват, огъват, фрезоват и пр. Използват се за наработка на плоски постоянни магнитя, както и на лента и тел за магнитен запис. Основни материали са желязото, кобалтът, ванадият и молибденът. Най-известен от тези сплави е викалоят. Показателите на ви- калой I в посока на валцуването: Br=0,9 Т, Н, = 24 000 А/ш W =8000 J/m3. 16.3.6. Магнитнотвърди ферити Някои ферити, например бариевият ферит (ВаО + Fe2O8), имат твърде голяма коерцитипна сила на полето Нс и са подходящи за израбогка на постоянни магнитя. Изотропните феритни магнн- ти (означение БИ) се произвеждат по технологията па магнитно- меките ферити (вж. т. 16.2.7), но със зърна, не по-големи от 1 микрон. Анизотропните феритни магнита (означение БА) се прс- соват в силно постоянно магнитно поле, като след пресоването се размагннтват с пулсирагц ток. Магнитнотвърдите ферити се изготвят от евти.чи и достъшш суровини и постоянните магнити, изработени от тях, са значител- но по-евтини от съответните магнити, изработени о г сплави с никел и кобалт. Магнитите от бариеви ферити са много устойчи- ви към външни магнитим полета, вибрации и удари. Благодарение на високото електрическо съпротивление pv вихровите токове във ферита са много малки, което позволява използването на ферит- ните магнити и във високочестотни полета. Трябва да се подчер- 154
тае температурната зависимое г на Вг на феритнте — по тази при- чина те не се използват в електроизмерителни уреди. Някои по-важни магнитнотвърди ферити, производство на СССР, имат следните данни: Марка в , т Г Нс , А/ п W , J.rn® max 0,7 БИ 0,20 120 000 6 000 1 БИ 0,21 136 000 7 600 2 БА 0,33 208 000 19 600 3 БА 0,38 152 000 26 000 155
ЛИТЕРАТУРА 1. Алексеева, Е. А., И. Н. Коновалова. Металлы и снлащл для упру- гих элементов радиокомпоненгов. 1Нд. Энергия, М. 1971. 2. Б а з а р о в а, Ф. Ф. Органические и неорганические полимеры в конструк- циях РЭА. Изд. Советское радио, М., 1974. 3. Б е л о у с о в, А К., В. С. С а в ч е н к о. Электрические разъемные кон- такты в РЭА. Изд. Энер ня, М., 1975. 4. Богородицкий, II. ГЕ, В. Пасынков. Материалы радиоэлектронной техники Изд Высшая школа, Л., 1969. 5. Богородицкий, Н. I!., В. II а с ы п к о в, Б. М. Т а р е е в. Электротехни- ческие материалы, Изд. Энергия, М., 1%9. 6. Геш иев, Б. С., Слабоюьоеи материали и елеьеши. Техника, С., 1972. 7. Г о т м а и, П. Е. и др. Электротехнические материалы, справочник. Ивд. Энергия, М., 1969. 8. Джадов, Е. Международна снеге ел измерителни единици. Техника, С., 1975. 9. Дроздов, Н. Г., Н. В. Никулин. Эаекгроматсриаловедение. Изд. Выс- шая школа, М-, 1973. 10. Казарновский. Д. М., С. А. Яманов, Радиотехнические материалы Изд. Высшая школа, М , 1972. 11. Корицклй, Ю. В., В. 3. Пасынков, Б. М. ’Гареев. Справочник ио электротехническим материалам. Изд. Энергия, М„ 1974. 12. Курлин. М. В. и др. Элекгрорадиоматерпалы. Изд. Судос.роене, Л., 1969. 13. Левин. А. II. Контакты электрических соединителей радиоэлектронной аппаратуры. Изд. СопМское радио, М., 1972. 14. Мит он, Б. Електротехннчески материали. Технике, С., 1973. 15. Пятин, Ю. М. и др. Материалы в приборостроении и автоматике, спра- вочник. Изд. Машипос.роение, М., 1969. 16. Рахшгадт, А. 1'. Пружинные стали и сплавы. Изя..Металлургия, М„ 1971. 17. Савровский, Д. С., В. I'. Головня. Конструкционные мат’риалы инт обработка. Изд. Влсшая школа, М., 1976. 18. Симеонов. Б., Н. Фи л ни оз. Електром мериалознание. Техника. С., 1968. 19. G reiner, II. Plastwerksloffe m der Feingeratetechnik. Verlag Teclrnik, Berlin, 1973. 20. Werkstoffkmide, Elektroberuf. Veilag Teclrnik, Berlin, 1970. 156
АЗБУЧЕН УКАЗАТЕЛ I. Технически терм.чни АБС-съполимер (ABS-съполимер) 68 азбест и азбестовн материали 50 азбестопимент 50 азботскстолит 89 азот 47 азотираае 19 алкротал 115 алии, алнико 153 ал пак а 38 алпакова лента 39 алпакова тел -9 алполит 78 алсифер 147 алуминий и неговите еплави 29 алуминиеви листове 31 алуминиеви пръти 32 алуминиев тел 32 ал;, ыиниево фолио 32 алк мел 118 аминопласта 77 аминофор'иа.щехидни смоли и нласг- маси 7/ а.чсиит 69 аморфно състояние 45 аннл.тнформалдехидни смоли 78 аралдит 78 армко желязо 1-41 ас Iралон 59 асфалт 91 асфт.т.ов лак 94 ацетплцелулоза 64 Бакелнгоьи смоли 75 бакелитов лак тин „Е" 92 бариец титанит 58 берилиев бронз 41 бирагол 78 бптуми 91 бинамид 70 бропзови еплави 39 бронзой тел 40 бустрен 69 бустрен АЬ-35 28 бяло тенеке 23 Вазелин 96 вариконди (варикапи) 58 варистори 135 весиел 73 вестамид 70 вестирон 68 вестолен 65 вестолит 69 викалой 154 винидур 69 вихрови токове (на Фуко) 140 водоиоглъшане 12 водород 4 волфрам 124 восъкообразни материали 94 вулканизация 60 вулканфибър S3 въглероден двуокис 47 въздух 46 Газообразни изола г- д i 46 талиек арсенид 132 генератори на Хол 13 германий 132 гетанакс 85 гума 0 гума електроиаоланчокна 60 гума естествена 61 гума твърда 61 гума шуплеста 1 Дакроч 72 дайлен 65 двойно деканирана ламарина 20 дедерон 70 деканирана ламарина 20 делрин 72 157
децелит 69 диакон 70 диалилфталат 78 дидипластмаса 77 диелектричен коефициент на загуби 13 диелектрици 9 динал 72 диоди 136 диолеи 72 дифлои 72 дициандиами дформалдехидни пласт - маси 77 дунапрен 71 дуралуминий 31 дуретан 70 дуропласти 45 дървенослоесг пластик 89 Ебонит 61 скалит 69 екарит 64 еласти (еластомери) 45, 62 елегаз 47 електрипеска пробивка якост 12 електрически ч?1ки 126 електроизолацчои-н алкиден лак Ns 2 92 електроизолационен картон 82 електроизолационен лак „Упрафен* 92 електроизолационни лаков? 11 електроизолационни платил 83 електроизолационни харнш и кар- тони 81, 82 електропресшнан 82 електрострикция 5 1 електротехнически пылен 126 електэотехнически фибьр 83 елект рохимпчески нанреженов реп 121 епоксиднп смоли и пластмаси 78 епоксидно лепило 101 сскапон 61 етернит 50 Желязо чисто 1II Закаляване 18 злато 123 зоино топене 132 Изабелин 115 изкустзени смоли 45 изолациоани материали 9, 42 изоляционно съпротивление 12 Кабели нискочестотии съобщителни 112 кабели типове КВВЕМ н КВВГЕМ 112 кабели радиочестотни 110 кабелна хартия 82 кабелно масло 48 кабел тип РД240-7-101 НО кабел тип РД300-12-101 110 кадмиев сулфид 133 казеиново лепило 99 калаено-фосфорен бронз 40 кантал 115 капрон 70 каптон 73 карбамид 77 карбамидформалдехидни пластмаси 77 карболит 75 картони 81 каучук и гума естествен 60 каучук и гума синтетичен 61 каучуци 45 керамика безалкална 54 керамика изолапионна 50, 51 керамика конвензаторна 54 керамика стеатитна 53, 54 керамика теряорезистивна 58 керамика тикондова 54 керамика целзцанова 53 кехлибар 63 коаксиален кабел 110 коерцшивна сила на лолето 140 колофон 63, 128 комиаунди 96 кондензаторна хартия 81 кондензаторно масло 48 константан 114 копструкцпонни материали 10 контактии метали и метални сплави 122 контактно налягане 119 копали 63 колея 118 кополимери 44 коропласт 69 кристални тела 45 Лавсан 72 лак ПЕ-9210 92 лакотръби 84 лакотькани 84 лакохартия 82 лексан 72 лента стоманена, горещовалцувана 23 лента стоманена, студеногалпув’на 23 лента стоманена иружннна 23 ленти О1 берилиев бронз 41 ленти от калаено-фосфорен бронз 40 158 I
лепила 99 леярски бронзове 4 леярски месинги 36 Магнитен погок 1о8 магнити постоянни 152 магнитна индукция 139 магнитна проницаемост 138 Магнитки материали 10, 133 магнитномеки материали 141 магнит иострикционни материали 148 магнитит върди материали 152 магнитно ноле 138 магнитодпелектрицн 143 макролэн 72 манганин 113 маслен лак МА-9438 92 материали за термодвсйкп 117 мед 33 мелен окис 133 медеи тел 34 мелнц гънкави въжета 103 медни ленти 34 медни листове 34 медни прьти 34 медно фолио 34 меднониакови сплави 35 меладур 77 мелалит 77 меламин 77 меламинформалдехидни пластмаси 77 мелолас 77 месинг 35 месингови ленти 37 месингови лнети 37 месингови прьти 37 месингови тръбн 33 мес:::тгов тел 37 мсталнзация 52 металокераынтни контакти 121 микалекс 50 микалента 49 миканит 49 микафолий 49 мпрампд 70 модифицируют полимера 44 мопул на еластичността 11 мономери 42 монтапвакс 9G мусковит 49 Наклей (влартитжа) 17 намотъчна хартия 82 напрегнатост на магнитною поте 138 напрежение на опьн 10 пенаситени полиестерни смоли и пласт- маси 78 никел 122 никелин 115 никротал 115 нилон (найлон) 70 нитроцелулоза 63 нихром 116 поводур 68 новолачни смо..и 75 новомиканит 49 новомикафлекс 50 новомикафолий 50 ново сребро (нойзилбер) 38 норил 71 Олеовакс 96 оловен селенид 133 оловен сулфпд 133 оловен телурнд 133 органическо стъкло 70 отвръщане 18 относителна диелектрнчна константа 13 отиосително удължение 11 отиосително удължение при скъсване 11 отиосително тегло 10 Паладий 123 парафин 95 пе неком паут: ди 99 перлон 70 пермалой 146 пермендюр 148 перминвар 148 ниакрил 70 ннезоелектрици 59 писзокварц 60 ииезокристали 59 ниезорезнстсрп 136 пластадур 77 пластмаси 45 платина 123 платинородий 118 плексиглас 70 плътпост 10 повърхностна твърдост 11 повърхностно закаляване 18 подвижиосг на свободните носи- тели 134 позипори 59 полиамид 70 полиацетал 72 поливинилхлорид (PVC) 68 159
полиэтилен 64 полиетилентерефталат 72 полиимид 73 поликарбонат 72 поликондензаиия 44 полимер 42 полимеризация 44 полиметилметакрилат 70 почиоксиметилен 72 полипласт 69 полипропилен 65 полисилоксани 79 нолисилоксановп точности 48 полистирол 67 полису лфоп 71 польтетрафлуорепчлен (ПТФ1 ) 65 полихлоргрифлуоретилен (ПХТФЕ) 66 полиуретан 71 полифениленсксид 71 полифсрмалдехид 72 полопас 77' лолупроьодкикос-и материали 9, 131 переедай 52 правоьгъл« и kohtj р на хистерезиса 145 преснрахове 75 припои 126 припой калаено o.iocen i27 припой ПОС illOK) 127 природни смоли 45, 62 проводник с текстилка нзоладчя 10b проводник с харгиепа ичочзции тли ИХ 10/ проводник тип 111,1 1 !<>.; проводник пи III..'1 -2 105 проводник чип ЮЛКЕ 106 нроьодник чип ЧЕЛН 106 проводник тип ПЕТ -I В 105 проводник тип ПЕТ—1Н 105 проводник гит; НЕТ- 2В 105 проводник тип ПЕТ -2Е 105 протодрнк тип ! 1ЕТСО Е 107 проводник тип IIMB 107 проводник тип ПМВГ 198 проводник тип ЛМВУ 103 проводник тин ПМКВГЕ 108 проводник тип П.МКВГЕ 108 проводник тип I1.MKBTE11I 108 проводник тип 11.VCA 108 проводник тип ПСД 1- 107 проводник тип ТЧП 109 проводник тип ПЗВМ 109 проводникови материали 9 102 проводници високочесто гни (литцендрат) 107 проводници емайлираии 105 проводници за нагреватели 115 проводници за точки резистори 113 проводници инсталациокни за сиг- налки уредби 109 проводници калайдисапи 103 проводници монтажни 107 проводници намотъчнп 106 проводници тончсстотнн,екранирани 109 проводници (шнурове) за бятови електроуредк 108 пръти от калаено-фосфорен брск.ч 40 пчелен вос'ьк 95 Радиопорцелан 54 реакчивни смоли 45 реактонласти 45 резоли 75 релон 70 реотан 115 ; илсан 70 рицнново масло 48 родий 124 Си'чване при ле.-де 14 сечнето-а сот 60 < егне гое.чекчрипи и пиезоелектрн гл 58 сеч нетокерг.'.1И :пи материали 58 селен 13с сччкоф.текс 68 силикон 41, 79 сил'.-зтий 132 силпциевоорганични смоли 79 силилиеч-.ооргаиични темности 48 силон 70 силумин 30 С'чметричеи леитов кабел ПО спитетични смоли 45 ситали 57 сконатер 68 слюда и слюдеччи полуфабрикачи 49 слюдинит 49 смоли 45 специфично елекгрическо съпротивление 12 специфично обемно съпротивление 12 специфично иовърхностно съпротивление 12 сребро 122 сребро-кадмиев окис 125 сребрянка 25 стеатит 53 стиропор 68 160
стирофлекс 68 стомана 16 стомана автоматна 21 стомана електротехническа 141 стомана инструменталка 21 стомана сребърна 21 стомана тьнколистова, горещовал- цувана 22 стомана тьнколистова, студеновал- цувана 22 стъклени влакна 57 стъкло алкално 56 стъкло «одно 57, 100 стъкло изолационно 56, 57 стъкло кварцово 56 стъкло кондензаторно 57 стъкло лампово 57 стъкло прахообразно 57 стъклокрисгални материали 57 стъклотекстолнт 88 сяра 133 съполимерн 44 съпротивление контактно 118 съпрогнвление преходно 118 съпротивление проводииково 118 Талиев сулфид 133 твърди припои 129 твърдост по метода на Бринел 11 твърдост по метода на Викерс 11 твърдост по метода на Роквел 11 текстогетинакс 89 текстолит 87 текстурована структура 145 тел ог бернлиев бронз 41 тел стоманен въглероден пружинен 24 тел стоманен нисковъглероден попинкован 24 телефонии шнурове и кабели 111 температура на Кюри 141 темиературен коефициент на ли- нейно разширение 14 темиературен коефнциент на елвк- трическо съпротивление 13 телефонна хартня 82 телур 133 терилен 72 терлуран 68 термистори 135 термоелектредвижещо напреженне 117 термомагннтии сплави 148 термопласта 45 термопластични смоли 45 термореактивни смоли 45 тефлон 65 течни нзолаторн 48 тинол 128 теплоустойчивое г на формата по Мартенс 14 транзистори 137 трансформаторно масло 48 тревира 72 триамид 70 тролит 64 тролитул 68 туткал кожен 99 туткал костен 99 Ултраамид 70 ултрапорцелан 54 ултраформ 72 ураниев диоксид 133 Фенолформалдехидни пластмаси 75 фенопласти 75 феритн 144 феромагнитни материали 138 фехрал 116 флогопит 49 флуороорганични течностн 48 флуоропласт 65 флюсове 128, 129 фолиран материал 89 фотодиодн 136 фотоелементн 137 фоторезистори 135 фторопласт 65 Халовакс 95 хартии 81 хлордифренил 48 хостадур 72 хосталиг 69 хосгафан 72 хостафлон 65 хостаформ 72 хромал 116 хромел 118 Целндор 64 целит 64 целулоза 81 целулозен ацетат 64 целулозен нитрат 63 целулозен триацетат 64 целулознн етери 63 целулоид 63 1J Справочка серия за радиочасти 161
церезин 96 цианиране 19 цикрал 68 циментация 1 9 цинк 32 Черна ламарина 22 чугун 16, 26 чугун бял 26 чугун ковък 27 чугун сив 27 Шеллак 62 широчина на забранената зона 134 шнур тип ШВПЛ 108 шнур тип ШВПС 108 шнур тип ШСК 109 шнур тип штво 112 шнур тип ШТВШ 112 шнур тип ШТНВ 112 шнур тип што 111 шнур тип ШТРВШ 112 шнур тип П1ТУШ 112 шнур тип ШТ1ЦВО 112 шнур тип 1ПТ1ЦО 1 1 шпинели 134 Якост на огъване 11 якост на опън 11 ямболен 72 162
II. обозначения на технически величини и измерителни единици А—ампер В—магнитна индукция Bt —остатъчна магнитна индукция Bs — магнитна индукция на наси- щане “С—градус Целзий ст—сангиметър О—плътност 8—относително удължение при скъсване 8а —относит, удължение db—децибал Е—модул на еластичност Ed—електрич. пробивна якост ег —относит, диелектрична кон- станта Ф— магнитен поток / —гранична честота g —граммаса (is —гаус Н —напрегнатост на магнитно по- ле 1т —час Нв —тпърдосг по Бринел Нс —коерцитиниа сила на магнит- но поле HR —твърдост по Роквел Hv —твърдост по Викерс Hz —херц (период/ сек) J —джаул kg - килограммаса kgf —килограмсила кр —килопоид (—1 kgf) in —метър р —магнитна проницаемост Р , —начална магнитна проницае- мост min —минута тш -—милиметър pm —микрон Ртах—максимална магнитна пропи- даемост N — нютон («Х),1 kgf) Й —ом р —коефициент на правоъгъл- ност Ра —паскал(=1 N/m2) рр —пикофарад R —електрическо съпротивление Р —специфично електрическо съ- противление ps —специфично повърхностно Съпротнвленне р v —специфично обемно съпро- тивление S —свиване при леене s —секунда о —напрежение на опън а в —якост на опън овв—якост на огъване Т —температура Т —тесла t - тон tgB —днелектрнчен коефиц. на за- губи Тк —температура на Кюри ТК(ег )—темпер, коефиц. на изме- нение на Ег ТК| —темпер, коефиц. иа линейно разширение ТКр —темпер, коефиц. на измене- ние на р Т —топлоустойчивост на формата но Мартенс Т —темпер, коефиц. на измене- ние на р Т1111п— минимална работна темпера- тура Ттак—максимална работна темпе- ратура V — волт W —ват Wmax—макс, обемна плътност на магнитна енергия 163
СПРАВОЧНА СЕРИЯ ЗА РАДИОЧАСТИ И МАТЕРИАЛИ, ч. II Радиотехнически материали инж. Иван Антонов Иванов, инж. Сергеи Кирилов Христов* инж< Петър Иванов Драгойски Рецензеити — к. т. н. ииж. Атанас Шишков проф. инж. Георги Савое Нациоиалност — българска Поредност на изданието—иърво Редактор инж. Васил Терзисв Художник — Георги Велев Худ. редактор — Георги Гъделев Технически редактор — /Келязка Илиева Коректор Янка Петрова Да депо за набор на 22. VI. 1977 Подписана за печат м. октомври 1977 Излязла от печат м. октомври 1977 Формат 60/90/16 Печатни коли 10.25 Издателски коли 10.25 Лит. гр. Ш-2 v __ 9533122311 ... .. КоД 03 3172=20=77^' ЙЗА- № 9644 Тираж 12000-J-89 Цеиа иа дребно 0,67 лв. Държавио издателство „Техника*** бул. „Руски" 6 — София Държавна печатиица „Ат. Стратиев** — Хасково