Материал: А27878 Андреев АК Материалы для низкотемпературной техники

Внимание! Если размещение файла нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам

Гетинаксы, текстолиты, асбопластики. Пластмассы на основе бумаги (гетинаксы) применяют в качестве электроизоляционного материала, работающего длительно при температурах от –65 до +105 °С, а также как конструкционный и декоративный материал. Для гетинаксов электротехнических марок применяют сульфатную изоляционную пропиточную бумагу; для электротехнического светопроницаемого гетинакса – сульфитно-тряпичную бумагу; в декоративных пластиках наряду с сульфатной бумагой для лицевых декоративных слоев используют в основном бумагу на основе сульфит-целлюлозы. В качестве связующих применяют резольные феноло- и крезолоформальдегидные смолы, анилинофенолоформальдегидные, эпоксидно-фенольные, мочевино- и меламиноформальдегидные смолы.

Пластмассы на основе бумаги обладают довольно высокой механической прочностью и хорошими электроизоляционными свойствами, которые определяются типом связующего, его содержанием в пластмассе и технологией изготовления материала. Так как механические свойства бумаги неодинаковы в разных направлениях, то пластмассы на их основе обладают анизотропией свойств (табл. 5.46).

 

Таблица 5.46

Основные свойства гетинаксов

 

 

 

Показатель

Величина

 

 

Плотность, г/см3

1,21

Временное сопротивление при растяжении, МПа:

 

вдоль слоев наполнителя

Не ниже 160

поперек слоев наполнителя

Не ниже 105

 

 

Модуль упругости при растяжении, МПа:

 

вдоль слоев наполнителя

18000

поперек слоев наполнителя

10800

Усталостная прочность при 107 циклов нагружения, МПа:

 

при изгибе

35–49

при растяжении–сжатии

58

Теплостойкость по Мартенсу, °С

150–180

Коэффициент линейного расширения

20 10–6

256

Физико-механические и электроизоляционные свойства пластмасс на основе бумаги в значительной степени зависят от условий эксплуатации (температуры, влажности, агрессивности среды). С повышением температуры от –60 до +105 °С пределы прочности при растяжении, сжатии и изгибе снижаются, а удельная ударная вязкость растет (рис. 5.15). Длительное пребывание в ус-ловиях повышенной влажности и воды ухудшает механические и электроизоляционные свойства гетинаксов.

Рис. 5.15. Изменение механических свойств гетинакса

взависимости от температуры:

1временное сопротивление при растяжении; 2 – при сжатии; 3 – при изгибе; 4 – удельная ударная вязкость

Одним из направлений применения фенолоформальдегидных смол (связующих) является фольгированный гетинакс (на основе электроизоляционной пропиточной бумаги).

Фольгированные материалы, облицованные медной электролитической оксидированной фольгой, предназначены для изготовления одно- и двусторонних печатных плат химическим методом, а медной электролитической гальваностойкой фольгой – для изготовления одно- и двусторонних печатных плат химическим и комбинированным методами. Характеристика гетинаксов различных марок приведена в табл. 5.47.

257

Таблица 5.47

 

Характеристика гетинаксов

 

 

Марка

Облицовка

 

 

ГФ-1-35

С одной стороны медной оксидированной фольгой

 

толщиной 35 мкм

 

 

ГФ-1-35Г

С одной стороны гальваностойкой фольгой толщиной 35 мкм

 

 

ГФ-2-35

С двух сторон медной оксидированной фольгой

 

толщиной 35 мкм

 

 

ГФ-2-35Г

С двух сторон гальваностойкой фольгой толщиной 35 мкм

 

 

ГФ-1-50

С одной стороны медной оксидированной фольгой

 

толщиной 50 мкм

 

 

ГФ-1-50Г

С одной стороны гальваностойкой фольгой толщиной 50 мкм

 

 

ГФ-2-50

С двух сторон медной оксидированной фольгой

 

толщиной 50 мкм

 

 

ГФ-2-50Г

С двух сторон гальваностойкой фольгой толщиной 50 мкм

 

 

Текстолитами называются пластмассы на основе тканевых материалов. Для их производства применяют в основном хлопчатобумажные (шифон, миткаль, бязь, нанка) ткани; значительно реже – льняные и синтетические материалы.

Качество текстолита зависит от веса используемой ткани. Легкие ткани (до 150 г/м2) хорошо пропитываются, что позволяет получать материалы с высокими механическими и диэлектрическими свойствами; текстолит на тканях среднего веса (до 300 г/м2) и тяжелых (свыше 300 г/м2) обладает соответственно более низкими свойствами.

Текстолит выпускают в листах толщиной до 8 мм и в плитах толщиной более 8 мм, а также в виде стержней и трубок. Промышленность изготавливает текстолит следующего назначения: поделочный, электротехнический, металлургический и специального назначения. Текстолит применяется также в качестве электроизоляционного материала для длительной работы при температуре от –65 до +105 °С, при относительной влажности окружающей среды (65 ± 15) % при (20 ± 5) °С. Некоторые свойства поделочного текстолита приведены в табл. 5.48.

258

 

Таблица 5.48

Основные свойства текстолита

 

 

 

Показатель

Величина

 

 

Плотность, г/см3

1,3–1,4

Временное сопротивление, МПа:

 

при растяжении

Не менее 100

при изгибе

Не менее 160

Удельная ударная вязкость, Дж/см2

Не менее 350

Водопоглощение, %

Не более 0,8

 

 

Усталостная прочность при симметричном цикле, МПа

20

 

 

Модуль упругости при растяжении, МПа

10 000

Теплостойкость по Мартенсу, °С

Не менее 125

 

 

Коэффициент линейного расширения

(3,3…4,1) 10–6

Асбопластики – асботекстолит и асбогетинакс (асболит) – слоистые прессованные материалы, состоящие соответственно из слоев асбестовой ткани или асбестовой бумаги, пропитанных раствором синтетической смолы (табл. 5.49).

Таблица 5.49

Физико-механические свойства асбопластиков

 

Пластмассы на основе смол

Показатели

фенолофор-

мелами-

кремний-

 

мальдегидной

новой

органической

 

 

 

 

Плотность, г/см3

1,4–1,8

1,7–1,85

1,7–1,8

Водопоглощение, %

0,4–3,0

0,4–5,0

0,2–2,0

 

 

 

 

Временное сопротивление

 

 

 

при растяжении, МПа:

 

 

 

вдоль основы

40–90

45–84

40–45

поперек основы

40–85

 

 

 

 

Временное сопротивление

 

 

 

при изгибе, МПа:

 

 

 

вдоль основы

70–245

115–168

85

поперек основы

70–95

 

 

 

 

Теплостойкость по Мартенсу, °С

200–250

100–200

300

 

 

 

 

259

Асботекстолит изготавливают в виде плит и листов различной толщины из асбестовой ткани на основе хризолитового асбестового волокна, на фенолоформальдегидных, реже – меламиновой и кремнийорганической смолах (см. табл. 5.49). Содержание смолы в пропитанной асбестовой ткани составляет 38–43 %. Из пропитанной смолами асбестовой ткани формуют также сложные асботекстолитовые изделия.

В качестве термоизоляционного материала для изделий, работающих кратковременно при высоких температурах, используют асботекстолитовые плиты толщиной 100 мм и разме-

ром 2400 1400 мм.

Электроизоляционный асботекстолит и асбогетинакс применяют для изготовления клиньев и распорок в роторах турбогенераторов и других деталей, которые должны иметь хорошие теплостойкость и механические свойства при относительно невысоких электрических показателях.

Электроизоляционный асботекстолит выпускают листами размером (965 ± 35) (1465 ± 35) мм и толщиной 6–60 мм.

Основную массу деталей из асботекстолита и асбогетинакса изготавливают путем механической обработки. Используя пропитанную асбестовую ткань, методом вакуумного или автоклавного формования получают крупногабаритные асботекстолитовые изделия. В этом случае наиболее широко применяют жидкие связующие, не содержащие или содержащие небольшое количество растворителя (например, жидкий бакелит и др.).

Крупногабаритные асботекстолитовые изделия находят широкое применение в качестве теплозащиты и теплоизоляции различных элементов конструкций, работающих длительно при 200–250 °С, ограниченно (1–4 ч) при 250–500 °С и кратковременно при 3000 °С и выше.

Листовые и слоистые стеклопластики охватывают группу стеклотекстолитов, ориентированных стеклопластиков и пластиков на основе холстов или матов. Стеклотекстолиты – слоистые пластики на основе тканых стекловолокнистых материалов (обычные и жгутовые стеклоткани, из крученых нитей) и синтетических смол (полиэфирные, эпоксидные, фенолоформальдегидные, кремнийорганические и их модификации).

260