Полиамидное волокно энант превосходит капрон и найлон по нагревостойкости и механической прочности. Нитрон (орлон) – это полимер акрилнитрила, молекула его имеет строение -
Он характеризуется большой механической прочностью и нагревостойкостью (температура размягчения его выше 2350С). Электрическая прочность непропитанных текстильных материалов определяется электрической прочностью воздуха в сквозных отверстиях между нитями, а потому весьма мала. Путем пропитки лаком можно закрыть эти отверстия лаковой пленкой и этим резко повысить электрическую прочность ткани и ее влагостойкость.
Искусственные волокна.
Основные типы этих волокон – вискозный и ацетатный шелк, получаемые из эфиров целлюлозы. В отличие от исходной целлюлозы ее эфиры обладают растворимостью в подходящих по составу растворителях и позволяют изготовлять из них тонкие нити при вытекании растворов сквозь отверстия (фильеры) малого диаметра.
Вискозный шелк изготовляют переработкой целлюлозы с последующим переводом вытянутых из прядильного раствора волокон в вещество, близкое по своей химической природе к исходной целлюлозе. Ацетатный шелк по составу представляет собой уксуснокислый эфир целлюлозы (ацетат целлюлозы). По внешнему виду оба эти типа искусственного шелка напоминают натуральный шелк, но пряжа из них такой же толщины, что и хлопчатобумажная. По электроизоляционным свойствам вискозный шелк не имеет преимуществ перед хлопчатобумажным волокном (он даже несколько более гигроскопичен, чем хлопчатобумажное волокно), но ацетатный шелк превосходит как хлопчатобумажную пряжу, так и натуральный шелк. Возможно и поверхностное ацетилирование хлопчатобумажной пряжи, подвергнутая такой обработке пряжа обладает меньшей гигроскопичностью, чем у исходной хлопчатобумажной пряжи.
4. Описать следующие материалы: вольфрам, золото, серебро, платину, никель, кобальт, свинец
Главнейшие усредненные физические свойства металлов при 200 (кроме столбцов 2 и 3)
|
Металл |
Температура плавления, 0С |
Температура кипения, 0С |
Плотность, Мг/м3 |
|
Вольфрам W |
3380 |
5500 |
19,3 |
|
Золото Au |
1063 |
2600 |
19,3 |
|
Серебро Ag |
961 |
1950 |
10,5 |
|
Платина Pt |
1770 |
4240 |
21,4 |
|
Никель Ni |
1455 |
2900 |
8,90 |
|
Кобальт Co |
1492 |
2900 |
8,71 |
|
Свинец Pb |
327 |
1620 |
11,4 |
|
Металл |
Удельная теплоемкость, Дж/(кг·К) |
Теплопроводность, Вт/(м·К) |
ТК линейного расширения × 104, К-1 |
|
Вольфрам W |
218 |
168 |
4,4 |
|
Золото Au |
126 |
293 |
14 |
|
Серебро Ag |
234 |
415 |
19 |
|
Платина Pt |
134 |
71 |
0,0 |
|
Никель Ni |
444 |
95 |
13 |
|
Кобальт Co |
435 |
79 |
12 |
|
Свинец Pb |
130 |
35 |
29 |
|
Металл |
Удельное сопротивление, мк Ом·м |
ТК удельного сопротивления, К-1 |
Работа выходов электронов, эВ |
|
Вольфрам W |
0,055 |
0,0046 |
4,5 |
|
Золото Au |
0,024 |
0,0038 |
4,8 |
|
Серебро Ag |
0,016 |
0,0040 |
4,4 |
|
Платина Pt |
0,105 |
- |
- |
|
Никель Ni |
0,073 |
0,0065 |
5,0 |
|
Кобальт Co |
0,062 |
0,0060 |
- |
|
Свинец Pb |
0,21 |
0,0037 |
- |
|
Металл |
Абсолютная удельная термо-Э.Д.С. мкВ К-1 |
Температура перехода в сверхпроводящее состояние, К |
Магнитные свойства |
|
Вольфрам W |
+2,0 |
0,01 |
Парамагнитный |
|
Золото Au |
+1,5 |
- |
Диамагнитный |
|
Серебро Ag |
+1,5 |
- |
Диамагнитный |
|
Платина Pt |
-5,1 |
- |
Парамагнитный |
|
Никель Ni |
-19,3 |
- |
Ферромагнитный 358 |
|
Кобальт Co |
-20,1 |
- |
Ферромагнитный1131 |
|
Свинец Pb |
-1,2 |
7,2 |
Диамагнитный |
5. Трубка из поливинилхлорида имеет размеры: внутренний диаметр d1=1,45 мм и внешний диаметр d2=4,5 мм. Построить графики зависимости диэлектрических потерь в температурном диапазоне от Т1=-200 С до Т2=600С: а) при постоянном напряжении U=1,5 кВ; б) при переменном напряжении U=1,5 кВ (действующее значение) частотой 50 Гц
Решение задачи:
Так как трубка из поливинилхлорида как правило используется для изоляции токоведущих проводников, примем что внутри трубки расположен круглый провод диаметром dвн, а снаружи трубка также окружена проводящей средой. В этом случае трубку можно рассматривать как диэлектрик конденсатора и применить для решения известные формулы.
Размеры трубки: dвн.=1,5 мм; dнар.=4,5 мм; h=10 мм
Температурный режим – от Т=-200С до +600С
Напряжение U=1,5 кВ; Частота ƒ=50 Гц.
Материал – поливинилхлорид.
Основные электрические параметры поливинилхлорида в зависимости от температуры.
|
T0C |
εr |
tgδ |
ρv |
|
-20 |
3,0 |
7·10-3 |
2·1012 |
|
0 |
3,1 |
9·10-3 |
2,25·1012 |
|
20 |
3,4 |
2·10-2 |
2,5·1012 |
|
40 |
3,9 |
4·10-2 |
2,75·1012 |
|
60 |
4,9 |
5·10-2 |
3·1012 |
Rиз= ρv· h/S;
S=R2 S=S2-S1; S1=3,14·0,752=1,77; S2=3,14·2,252=15,9; S=14,13 мм2
h/S=10/14,13=0,71
Определим величину полного сопротивления изоляции как параллельное соединение объемного и поверхностного сопротивления.
Rиз 1=2·1012 ·0,71=1,42·1012 Ом
Rиз 2=2,25·1012 ·0,71=1,6·1012 Ом
Rиз 3=2,5·1012 ·0,71=1,76·1012 Ом
Rиз 4=2,75·1012 ·0,71=1,95·1012 Ом
Rиз 5=3·1012 ·0,71=2,13·1012 Ом
При постоянном напряжении Ра=U2/ Rиз :
Ра1=15002/1,42·1012=2,25·106/1,42·1012=1,58·10-6
Ра2=15002/1,6·1012=1,41·10-6
Ра3=15002/1,76·1012=1,28·10-6
Ра4=15002/1,95·1012=1,15·10-6
Ра5=15002/2,13·1012=1,06·10-6
При переменном напряжении Ра=U2 · ω · С · tgδ
ω =2π·ƒ=2 · 3,14 · 50=314
Для круглых конденсаторов С=2π · ε0 · εr ·h/Ln(r2/r1),
h=10мм – длина трубки; r2/r1=2,25/0,75=3
r2=2,25мм – наружный радиус трубки
r1=0,75мм - внутренний радиус трубки
ε0=8,85·10-12 – электрическая постоянная.
С1=2 · 3,14 · 8,85·10-12 · 3,0 · 10/1,1=1,5·10-9
С1=2 · 3,14 · 8,85·10-12 · 3,1 · 10/1,1=1,57·10-9
С1=2 · 3,14 · 8,85·10-12 · 3,4 · 10/1,1=1,72·10-9
С1=2 · 3,14 · 8,85·10-12 · 3,9 · 10/1,1=1,97·10-9
С1=2 · 3,14 · 8,85·10-12 · 4,9 · 10/1,1=2,48·10-9
Ра=U2 · ω · С · tgδ
Ра1=15002 ·314 · 1,5 ·10-9 ·7,0 ·10-3=7,4 ·10-3
Ра2=15002 ·314 · 1,57 ·10-9 ·9,0·10-3=9,8 ·10-2
Ра1=15002 ·314 · 1,72 ·10-9 ·2 ·10-2=2,4 ·10-2
Ра1=15002 ·314 · 1,97 ·10-9 ·4 ·10-2=5,5 ·10-2
Ра1=15002 ·314 · 2,48 ·10-9 ·5 ·10-3=8,7 ·10-2
