วัสดุอิเล็กทริก อิเล็กทริก - มันคืออะไร? คุณสมบัติของไดอิเล็กทริก วัสดุใดบ้างที่เป็นไดอิเล็กทริก

ไดอิเล็กทริก- เหล่านี้เป็นสารที่ไม่นำไฟฟ้าจนถึงเวลาหนึ่ง ภายใต้เงื่อนไขบางประการ การนำไฟฟ้าจะเกิดขึ้นภายในตัวมัน เงื่อนไขเหล่านี้เป็นอิทธิพลทางกล ความร้อน โดยทั่วไปแล้ว ประเภทของพลังงาน นอกจากไดอิเล็กทริกแล้ว สารยังถูกจำแนกเป็นตัวนำและเซมิคอนดักเตอร์อีกด้วย

อะไรคือความแตกต่างระหว่างไดอิเล็กทริกและตัวนำและเซมิคอนดักเตอร์

ความแตกต่างทางทฤษฎีระหว่างวัสดุทั้งสามประเภทนี้สามารถแสดงได้และฉันจะทำในรูปด้านล่าง:

ภาพวาดนั้นสวยงามและคุ้นเคยจากม้านั่งของโรงเรียน แต่คุณไม่สามารถนำสิ่งที่เป็นประโยชน์ออกมาได้จริงๆ อย่างไรก็ตาม งานกราฟิกชิ้นเอกนี้กำหนดความแตกต่างระหว่างตัวนำ เซมิคอนดักเตอร์ และไดอิเล็กทริกอย่างชัดเจน

และความแตกต่างอยู่ที่ขนาดของอุปสรรคพลังงานระหว่างแถบเวเลนซ์และแถบการนำไฟฟ้า

ในตัวนำไฟฟ้า อิเล็กตรอนจะอยู่ในแถบเวเลนซ์ แต่ไม่ใช่ทั้งหมด เนื่องจากแถบเวเลนซ์เป็นขอบเขตนอกสุด มันก็เหมือนกับแรงงานข้ามชาตินั่นแหละ โซนการนำไฟฟ้าว่างเปล่า แต่ยินดีต้อนรับแขกเนื่องจากมีงานฟรีมากมายสำหรับพวกเขาในรูปแบบของโซนพลังงานฟรี เมื่อสัมผัสกับสนามไฟฟ้าภายนอก อิเล็กตรอนสุดขั้วจะได้รับพลังงานและเคลื่อนที่ไปยังระดับที่เป็นอิสระของแถบการนำไฟฟ้า เรายังเรียกการเคลื่อนไหวนี้ว่ากระแสไฟฟ้า

ในไดอิเล็กทริกและตัวนำทุกอย่างคล้ายกันยกเว้นว่ามี "รั้ว" - ช่องว่างของวงดนตรี แถบนี้อยู่ระหว่างเวเลนซ์และแถบการนำไฟฟ้า ยิ่งโซนนี้มีขนาดใหญ่เท่าใด อิเล็กตรอนก็จะยิ่งต้องการพลังงานมากขึ้นเท่านั้น ไดอิเล็กทริกมีแถบที่ใหญ่กว่าเซมิคอนดักเตอร์ แม้จะมีเงื่อนไขสำหรับสิ่งนี้: ถ้า de>3Ev () - นี่คือไดอิเล็กตริกมิฉะนั้น de

ประเภทและประเภทของไดอิเล็กทริก

การจำแนกประเภทของไดอิเล็กทริกนั้นค่อนข้างกว้างขวาง มีสารที่เป็นของเหลว ของแข็ง และก๊าซ นอกจากนี้ยังแบ่งตามลักษณะบางอย่าง ด้านล่างนี้เป็นการจำแนกตามเงื่อนไขของไดอิเล็กทริกพร้อมตัวอย่างในรูปแบบของรายการ

• ก๊าซ
• - โพลาร์
• - ไม่มีขั้ว (อากาศ)
• ของเหลว
• - ขั้ว (น้ำ, แอมโมเนีย)
• - ผลึกเหลว
• - ไม่มีขั้ว (เบนซิน)
• แข็ง
• - สมมาตรกลาง
• - อสัณฐาน
• - เรซิน บิทูเมน (อีพอกซีเรซิน)
• - แว่นตา
• - โพลีเมอร์ที่ไม่เป็นระเบียบ
• - คริสตัลโพลีคริสตัล
• - คริสตัลผิดปกติ
• - เซรามิกส์
• - สั่งโพลีเมอร์
• - แก้วเซรามิค
• - ผลึกเดี่ยว
• - โมเลกุล
• - โควาเลนต์
• - ไอออนิก
• - พาราอิเล็กทริกดิสเพลสเมนต์
• - "ความผิดปกติของระเบียบ" พาราอิเล็กทริก
• - ไดโพล
• - ไม่สมมาตรศูนย์กลาง
• - ผลึกเดี่ยว
• - ไพโรอิเล็กทริก
• - อคติ ferroelectrics
• - เฟอโรอิเล็กทริกส์ "ออร์เดอร์-ดิสออร์เดอร์"
• - ไพโรอิเล็กทริกเชิงเส้น
• - เพียโซอิเล็กทริกส์
• - มีพันธะไฮโดรเจน
• - โควาเลนต์
• - ไอออนิก
• - พื้นผิว
• - ข้อบกพร่องทางอิเล็กทรอนิกส์
• - ข้อบกพร่องไอออนิก
• - โมเลกุลขั้ว
• - แมคโครไดโพล
• - โดเมนเฟอร์โรอิเล็กทริก
• - คริสตัลในเมทริกซ์

หากเราใช้ไดอิเล็กทริกที่เป็นของเหลวและแก๊สการจำแนกประเภทหลักจะอยู่ที่ขั้ว ความแตกต่างในความสมมาตรของโมเลกุล ในโมเลกุลมีขั้ว พวกมันไม่สมมาตร ในโมเลกุลที่ไม่มีขั้ว พวกมันจะสมมาตร โมเลกุลอสมมาตรเรียกว่าไดโพล ในของเหลวที่มีขั้ว ค่าการนำไฟฟ้าสูงมากจนไม่สามารถใช้เป็นสารฉนวนได้ ดังนั้นจึงใช้น้ำมันที่ไม่ใช่ขั้วและน้ำมันหม้อแปลงเพื่อวัตถุประสงค์เหล่านี้ และการปรากฏตัวของสิ่งเจือปนในขั้วแม้ในร้อย ๆ ก็ตามช่วยลดแถบสลายได้อย่างมากและส่งผลเสียต่อคุณสมบัติการเป็นฉนวนของไดอิเล็กทริกที่ไม่ใช่ขั้ว

คริสตัลเป็นลูกผสมระหว่างของเหลวกับคริสตัลตามชื่อที่แนะนำ

คำถามยอดนิยมอีกข้อหนึ่งเกี่ยวกับคุณสมบัติและการใช้งานของไดอิเล็กทริกเหลวมีดังต่อไปนี้: น้ำเป็นฉนวนหรือตัวนำไฟฟ้าหรือไม่?น้ำกลั่นบริสุทธิ์ไม่มีสิ่งเจือปนที่อาจทำให้กระแสไหล น้ำสะอาดสามารถสร้างได้ในห้องปฏิบัติการ สภาพอุตสาหกรรม เงื่อนไขเหล่านี้ซับซ้อนและยากต่อการปฏิบัติตาม คนธรรมดา. มีวิธีที่ง่ายในการตรวจสอบว่าน้ำกลั่นเป็นสื่อกระแสไฟฟ้าหรือไม่



สร้างวงจรไฟฟ้า (แหล่งกระแส - สายไฟ - น้ำ - สายไฟ - หลอดไฟ - อีกสายหนึ่ง - แหล่งกระแส) ซึ่งหนึ่งในส่วนของการไหลของกระแสจะเป็นภาชนะที่มีน้ำกลั่น เมื่อเปิดวงจรไฟจะไม่สว่างขึ้น - กระแสจึงไม่ผ่าน ถ้ามันสว่างขึ้นก็หมายถึงน้ำที่มีสิ่งสกปรก

ดังนั้นน้ำใด ๆ ที่เราพบ: จากก๊อก ในทะเลสาบ ในห้องน้ำ - จะเป็นตัวนำเนื่องจากสิ่งสกปรกที่สร้างความเป็นไปได้ให้กระแสไหล อย่าว่ายน้ำในพายุฝนฟ้าคะนองอย่าทำงานด้วยมือที่เปียกด้วยไฟฟ้า แม้ว่าน้ำกลั่นบริสุทธิ์จะเป็นไดอิเล็กทริกแบบมีขั้ว

สำหรับไดอิเล็กทริกที่เป็นของแข็ง การจำแนกประเภทส่วนใหญ่อยู่ในคำถามของกิจกรรมและความเฉื่อยหรือบางอย่าง หากคุณสมบัติคงที่อิเล็กทริกจะถูกใช้เป็นวัสดุฉนวนนั่นคือเป็นแบบพาสซีฟ หากคุณสมบัติเปลี่ยนไปขึ้นอยู่กับอิทธิพลภายนอก (ความร้อน, ความดัน) อิเล็กทริกนี้จะถูกใช้เพื่อวัตถุประสงค์อื่น กระดาษเป็นไดอิเล็กตริก ถ้าน้ำอิ่มตัวด้วยน้ำ กระแสไฟฟ้าจะถูกดำเนินการและเป็นตัวนำ ถ้ากระดาษอิ่มตัวด้วยน้ำมันหม้อแปลง แสดงว่าเป็นไดอิเล็กตริก

ฟอยล์เรียกว่าแผ่นโลหะบาง ๆ โลหะ - อย่างที่ทราบกันดีว่าเป็นตัวนำ ตัวอย่างเช่น พีวีซีฟอยล์ลดราคา ในที่นี้คำว่า ฟอยล์ มีไว้เพื่อความชัดเจน และคำว่า พีวีซี สำหรับการทำความเข้าใจความหมาย - ท้ายที่สุด พีวีซีก็เป็นไดอิเล็กทริก แม้ว่าวิกิพีเดีย - แผ่นโลหะบาง ๆ เรียกว่าฟอยล์

ของเหลวอสัณฐาน- นี่คือเรซินและแก้วและน้ำมันดินและขี้ผึ้ง เมื่ออุณหภูมิสูงขึ้น อิเล็กทริกจะละลาย สารเหล่านี้เป็นสารแช่แข็ง - เหล่านี้เป็นคำจำกัดความที่อธิบายลักษณะความจริงเพียงด้านเดียว

Polycrystals- นี่คือผลึกที่รวมกันเป็นหนึ่งเดียว ตัวอย่างเช่นเกลือ

Monocrystal- นี่คือคริสตัลที่เป็นของแข็ง ซึ่งแตกต่างจากคริสตัลพอลิคริสตัลที่กล่าวถึงข้างต้น ที่มีตาข่ายคริสตัลแบบต่อเนื่อง

เพียโซอิเล็กทริกส์- ไดอิเล็กทริกซึ่งภายใต้การกระทำทางกล (การบีบอัดด้วยความตึงเครียด) กระบวนการไอออไนซ์จะเกิดขึ้น มันถูกใช้ในไฟแช็ค, ระเบิด, การตรวจอัลตราซาวนด์

ไพโรอิเล็กทริก- เมื่ออุณหภูมิเปลี่ยนแปลงไปในไดอิเล็กตริกเหล่านี้ โพลาไรซ์จะเกิดขึ้นเอง นอกจากนี้ยังเกิดขึ้นภายใต้การกระทำทางกล กล่าวคือ pyroelectrics ยังเป็น piezoelectrics แต่ไม่กลับกัน ตัวอย่าง ได้แก่ อำพันและทัวร์มาลีน

คุณสมบัติทางกายภาพของไดอิเล็กทริก

ในการประเมินคุณภาพและระดับความเหมาะสมของไดอิเล็กตริก จำเป็นต้องอธิบายพารามิเตอร์ของมันด้วย หากคุณปฏิบัติตามพารามิเตอร์เหล่านี้ คุณสามารถป้องกันอุบัติเหตุได้ทันท่วงทีโดยแทนที่องค์ประกอบด้วยพารามิเตอร์ใหม่ด้วยพารามิเตอร์ที่ถูกต้อง พารามิเตอร์เหล่านี้ได้แก่: โพลาไรซ์ การนำไฟฟ้า ความแรงทางไฟฟ้า และการสูญเสียอิเล็กทริก สำหรับแต่ละพารามิเตอร์เหล่านี้ มีสูตรและค่าคงที่ เมื่อเปรียบเทียบกับข้อสรุปเกี่ยวกับระดับความเหมาะสมของวัสดุ

คุณสมบัติทางไฟฟ้าหลักของไดอิเล็กตริกคือโพลาไรเซชัน (การกระจัดของประจุ) และการนำไฟฟ้า (ความสามารถในการนำกระแสไฟฟ้า) การกระจัดของประจุที่ถูกผูกไว้ของไดอิเล็กตริกหรือการวางแนวในสนามไฟฟ้าเรียกว่าโพลาไรเซชัน คุณสมบัติของวัสดุอิเล็กทริกนี้มีลักษณะเฉพาะโดยการอนุญาติสัมพัทธ์ ε . ในระหว่างการโพลาไรเซชัน ประจุไฟฟ้าที่ถูกผูกไว้จะเกิดขึ้นบนพื้นผิวของไดอิเล็กตริก

ขึ้นอยู่กับชนิดของอิเล็กทริก โพลาไรซ์สามารถ: อิเล็กทรอนิกส์ อิออน ไดโพลรีแล็กซ์ เกิดขึ้นเอง รายละเอียดเพิ่มเติมเกี่ยวกับคุณสมบัติของพวกเขาในอินโฟกราฟิกด้านล่าง

การนำไฟฟ้าคือความสามารถของไดอิเล็กตริกในการนำกระแสไฟฟ้า กระแสที่ไหลในไดอิเล็กตริกเรียกว่ากระแสรั่วไหล กระแสรั่วไหลประกอบด้วยสององค์ประกอบ - กระแสดูดซับและกระแสผ่าน กระแสที่ไหลผ่านเกิดจากการมีประจุอิสระในไดอิเล็กตริก กระแสดูดกลืนเกิดจากกระบวนการโพลาไรเซชันจนกระทั่งเกิดสมดุลในระบบ

ค่าการนำไฟฟ้าขึ้นอยู่กับอุณหภูมิ ความชื้น และจำนวนผู้ให้บริการที่ชาร์จฟรี

เมื่ออุณหภูมิเพิ่มขึ้น ค่าการนำไฟฟ้าของไดอิเล็กทริกจะเพิ่มขึ้นและความต้านทานจะลดลง

การพึ่งพาความชื้นทำให้เรากลับไปที่การจำแนกไดอิเล็กทริก ท้ายที่สุด ไดอิเล็กทริกแบบไม่มีขั้วจะไม่ถูกน้ำทำให้เปียกและไม่สนใจการเปลี่ยนแปลงของความชื้น และในไดอิเล็กทริกแบบมีขั้ว เมื่อความชื้นเพิ่มขึ้น ปริมาณไอออนจะเพิ่มขึ้น และค่าการนำไฟฟ้าจะเพิ่มขึ้น

การนำไฟฟ้าของอิเล็กทริกประกอบด้วยพื้นผิวและการนำไฟฟ้าจำนวนมาก เป็นที่ทราบกันดีว่าแนวคิดเรื่องการนำไฟฟ้าปริมาตรจำเพาะเขียนแทนด้วยตัวอักษร sigma σ และส่วนกลับเรียกว่า ความต้านทานปริมาตร และเขียนแทนด้วยตัวอักษร ro ρ .

การนำไฟฟ้าที่เพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วในไดอิเล็กตริกที่มีแรงดันไฟฟ้าเพิ่มขึ้นสามารถนำไปสู่การสลายทางไฟฟ้าได้ และในทำนองเดียวกันหากความต้านทานของฉนวนลดลงแสดงว่าฉนวนไม่สามารถรับมือกับงานและมาตรการได้ ความต้านทานของฉนวนประกอบด้วยความต้านทานพื้นผิวและปริมาตร

ภายใต้การสูญเสียอิเล็กทริกในไดอิเล็กตริก เข้าใจความสูญเสียในปัจจุบันภายในไดอิเล็กตริกซึ่งกระจายไปในรูปของความร้อน ในการกำหนดค่านี้ ให้ป้อนพารามิเตอร์ tan delta tgδ. δ คือมุมเสริม 90 องศา ซึ่งเป็นมุมระหว่างกระแสและแรงดันในวงจรที่มีความจุ

การสูญเสียอิเล็กทริก ได้แก่ เรโซแนนซ์ไอออไนซ์การนำไฟฟ้าการผ่อนคลาย ทีนี้มาพูดถึงแต่ละประเภทกันดีกว่า



ความเป็นฉนวนคืออัตราส่วนของแรงดันพังทลายกับระยะห่างระหว่างอิเล็กโทรด (หรือความหนาของอิเล็กทริก) ค่านี้กำหนดโดยค่าต่ำสุดของความแรงของสนามไฟฟ้าที่จะเกิดการสลาย

การสลายอาจเป็นไฟฟ้า (อิออไนเซชันที่กระทบ, โฟโตไอออไนเซชัน), ความร้อน (การสูญเสียอิเล็กทริกขนาดใหญ่ ดังนั้นจึงมีความร้อนจำนวนมาก และการเผาไหม้ด้วยการหลอมละลายสามารถเกิดขึ้นได้) และไฟฟ้าเคมี (อันเป็นผลมาจากการก่อตัวของไอออนเคลื่อนที่)

และที่ส่วนท้ายของตารางไดอิเล็กทริกเหมือนไม่มี



ตารางด้านบนแสดงข้อมูลเกี่ยวกับความแรงทางไฟฟ้า ความต้านทานปริมาตรจำเพาะ และการอนุญาติสัมพันธ์ของสารต่างๆ นอกจากนี้ การสูญเสียไดอิเล็กตริกแทนเจนต์ก็ไม่เว้น

บทความล่าสุด

ที่นิยมมากที่สุด

สารที่เป็นของเหลวและของแข็งทั้งหมดตามลักษณะของการกระทำของสนามไฟฟ้าสถิตจะถูกแบ่งออกเป็นตัวนำ เซมิคอนดักเตอร์และ อิเล็กทริก

ไดอิเล็กทริก (ฉนวน)สารที่นำไฟฟ้าได้ไม่ดีหรือไม่เลย ไดอิเล็กทริกรวมถึงอากาศ ก๊าซบางชนิด แก้ว พลาสติก เรซินต่างๆ และยางหลายประเภท

หากวัตถุที่เป็นกลางที่ทำจากวัสดุ เช่น แก้ว อีโบไนต์ ถูกวางไว้ในสนามไฟฟ้า เราสามารถสังเกตเห็นแรงดึงดูดของวัตถุดังกล่าวต่อวัตถุที่มีประจุบวกและประจุลบ แต่อ่อนกว่ามาก อย่างไรก็ตาม เมื่อวัตถุดังกล่าวถูกแยกออกจากสนามไฟฟ้า ชิ้นส่วนของพวกมันจะกลายเป็นกลาง เช่นเดียวกับร่างกายทั้งหมด

เพราะเหตุนี้, ในร่างกายดังกล่าวไม่มีอนุภาคที่มีประจุไฟฟ้าฟรีสามารถเคลื่อนที่ในร่างกายภายใต้อิทธิพลของสนามไฟฟ้าภายนอกได้ สารที่ไม่มีอนุภาคที่มีประจุไฟฟ้าอิสระเรียกว่า ไดอิเล็กตริกหรือฉนวน.

แรงดึงดูดของวัตถุไดอิเล็กทริกที่ไม่มีประจุไปยังวัตถุที่มีประจุนั้นอธิบายได้จากความสามารถในการ โพลาไรซ์

โพลาไรเซชัน- ปรากฏการณ์การเคลื่อนตัวของประจุไฟฟ้าที่จับกันภายในอะตอม โมเลกุล หรือภายในผลึกภายใต้การกระทำของสนามไฟฟ้าภายนอก ง่ายที่สุด ตัวอย่างโพลาไรเซชันคือการกระทำของสนามไฟฟ้าภายนอกบนอะตอมที่เป็นกลาง ในสนามไฟฟ้าภายนอก แรงที่กระทำต่อเปลือกที่มีประจุลบจะมุ่งตรงไปตรงข้ามกับแรงที่กระทำต่อนิวเคลียสบวก ภายใต้อิทธิพลของแรงเหล่านี้ เปลือกอิเล็กตรอนค่อนข้างเคลื่อนที่เมื่อเทียบกับนิวเคลียสและเสียรูป โดยทั่วไปอะตอมจะยังคงเป็นกลาง แต่จุดศูนย์กลางของประจุบวกและประจุลบในอะตอมนั้นไม่ตรงกันอีกต่อไป อะตอมดังกล่าวถือได้ว่าเป็นระบบที่มีประจุสองจุดเท่ากับค่าสัมบูรณ์ของเครื่องหมายตรงข้ามซึ่งเรียกว่าไดโพล

หากวางแผ่นอิเล็กทริกระหว่างแผ่นโลหะสองแผ่นที่มีประจุตรงข้ามกัน ไดโพลทั้งหมดในไดอิเล็กตริกภายใต้การกระทำของสนามไฟฟ้าภายนอกจะกลายเป็นประจุบวกไปยังเพลตลบและประจุลบไปยังเพลตที่มีประจุบวก แผ่นอิเล็กทริกยังคงเป็นกลางโดยทั่วไปแต่พื้นผิวของมันถูกปกคลุมด้วยประจุตรงข้ามในเครื่องหมาย

ในสนามไฟฟ้า ประจุโพลาไรซ์บนพื้นผิวไดอิเล็กตริกจะสร้างสนามไฟฟ้าตรงข้ามกับสนามไฟฟ้าภายนอก เป็นผลให้ความแรงของสนามไฟฟ้าในอิเล็กทริกลดลง แต่ไม่เท่ากับศูนย์

อัตราส่วนของโมดูลัสกำลัง E 0 ของสนามไฟฟ้าในสุญญากาศต่อโมดูลัสกำลัง E ของสนามไฟฟ้าในไดอิเล็กตริกที่เป็นเนื้อเดียวกันเรียกว่า การอนุญาติ ɛ ของสาร:

ɛ \u003d E 0 / E

เมื่อประจุไฟฟ้าสองจุดโต้ตอบในตัวกลางที่มีการอนุญาติ อันเป็นผลมาจากความแรงของสนามลดลง ɛ เท่า แรงคูลอมบ์ก็ลดลงด้วย ɛ เท่า:

F e \u003d k (q 1 q 2 / ɛr 2)

ไดอิเล็กทริกสามารถทำให้สนามไฟฟ้าภายนอกอ่อนลงได้ คุณสมบัตินี้ใช้ในตัวเก็บประจุ

ตัวเก็บประจุเป็นอุปกรณ์ไฟฟ้าสำหรับสะสมประจุไฟฟ้า ตัวเก็บประจุที่ง่ายที่สุดประกอบด้วยแผ่นโลหะคู่ขนานสองแผ่นคั่นด้วยชั้นอิเล็กทริก เมื่อสื่อสารกับจานที่มีขนาดเท่ากันและตรงข้ามกับค่าป้าย +q และ -qระหว่างแผ่นเปลือกโลกทำให้เกิดสนามไฟฟ้าที่มีความเข้ม อี. นอกเพลต การกระทำของสนามไฟฟ้าที่ควบคุมโดยเพลตที่มีประจุตรงข้ามจะได้รับการชดเชยร่วมกัน ความแรงของสนามเป็นศูนย์ แรงดันไฟฟ้า ยูระหว่างแผ่นเปลือกโลกเป็นสัดส่วนโดยตรงกับประจุบนจานเดียว ดังนั้นอัตราส่วนประจุ qเพื่อแรงดันไฟฟ้า ยู

C=q/U

เป็นค่าคงที่ของตัวเก็บประจุสำหรับค่าประจุใด ๆ ถามทัศนคติแบบนี้ จากเรียกว่าความจุของตัวเก็บประจุ

คุณมีคำถามใด ๆ หรือไม่? คุณรู้หรือไม่ว่าไดอิเล็กทริกคืออะไร?
เพื่อรับความช่วยเหลือจากติวเตอร์ - ลงทะเบียน
บทเรียนแรก ฟรี!

เว็บไซต์ที่มีการคัดลอกเนื้อหาทั้งหมดหรือบางส่วน จำเป็นต้องมีลิงก์ไปยังแหล่งที่มา

วัสดุอิเล็กทริกในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ถูกแยกออกจากกันด้วยไฟฟ้า และวัสดุที่เป็นของแข็งจะถูกรวมเข้าด้วยกันทางกลไกและรวมกันโดยตัวนำภายใต้ศักย์ไฟฟ้าที่แตกต่างกัน ใช้สำหรับฉนวนไฟฟ้าขององค์ประกอบอุปกรณ์สำหรับการสะสมพลังงานสนามไฟฟ้า (ตัวเก็บประจุ) สำหรับการผลิตชิ้นส่วนโครงสร้างตลอดจนในรูปแบบของการเคลือบบนพื้นผิวของชิ้นส่วนสำหรับชิ้นส่วนที่ติดกาว

สมบัติไดอิเล็กทริกของวัสดุ

คุณสมบัติหลักของอิเล็กทริกไม่ใช่การนำกระแสไฟฟ้า ความต้านทานเฉพาะของไดอิเล็กทริกอยู่ในระดับสูง: จาก 108 ถึง 1,018 โอห์ม เนื่องจากแทบไม่มีตัวพาประจุไฟฟ้าฟรีอยู่ในนั้น การนำบางอย่างเกิดจากสิ่งเจือปนและข้อบกพร่องของโครงสร้าง

บนพื้นผิวของร่างกายมักมีสิ่งเจือปนและข้อบกพร่องมากกว่าเสมอ ดังนั้นสำหรับไดอิเล็กทริก แนวคิดของการนำพื้นผิวและพารามิเตอร์ความต้านทานพื้นผิวเฉพาะจึงถูกนำมาใช้ ซึ่งกำหนดเป็นความต้านทานที่วัดระหว่างตัวนำเชิงเส้นสองตัวที่ยาว 1 ม. แต่ละตัวขนานกัน กันที่ระยะห่าง 1 เมตรบนพื้นผิวของไดอิเล็กตริก . ค่าของ s นั้นขึ้นอยู่กับวิธีการได้ (การประมวลผล) พื้นผิวและสภาพของมันอย่างมาก (ปริมาณฝุ่น ความชื้น ฯลฯ) เนื่องจากค่าการนำไฟฟ้าที่พื้นผิวมักจะมากกว่าค่าการนำไฟฟ้าจำนวนมาก จึงมีมาตรการเพื่อลดค่าการนำไฟฟ้าดังกล่าว

อิเล็กทริกเป็นฉนวนเฉพาะที่เกี่ยวกับแรงดันไฟฟ้าโดยตรง ในสนามไฟฟ้ากระแสสลับ กระแสจะไหลผ่านไดอิเล็กตริกเนื่องจากมีโพลาไรซ์

โพลาไรเซชันเป็นกระบวนการของการเคลื่อนที่ของประจุที่ถูกผูกไว้ในระยะทางที่จำกัดภายใต้การกระทำของสนามไฟฟ้าภายนอก

อิเล็กตรอนของอะตอมจะเคลื่อนไปทางขั้วบวก นิวเคลียสของอะตอม - ไปทางขั้วลบ สิ่งเดียวกันนี้เกิดขึ้นกับไอออนในผลึกไอออนิก โดยมีโมเลกุลหรือบริเวณของโมเลกุลที่มีการกระจายตัวของอนุภาคที่มีประจุในปริมาณที่ไม่สม่ำเสมอ อันเป็นผลมาจากโพลาไรเซชันในไดอิเล็กทริกทำให้เกิดสนามภายในของมันเองเวกเตอร์ของมันมีขนาดเล็กกว่าและมีทิศทางตรงข้ามกับเวกเตอร์ สนามภายนอก. ความจุไฟฟ้าระหว่างอิเล็กโทรดที่มีไดอิเล็กตริกมีค่ามากกว่าระหว่างอิเล็กโทรดเดียวกันที่ไม่มีไดอิเล็กตริกโดยปัจจัยที่การอนุญาตไดอิเล็กทริกสัมพัทธ์ของไดอิเล็กทริกอยู่ที่ไหน

ในระหว่างการโพลาไรซ์ทางอิเล็กทรอนิกส์ ภายใต้การกระทำของสนามไฟฟ้าภายนอก เปลือกอิเล็กตรอนของอะตอมของสารจะเสียรูป มีลักษณะเฉพาะโดยใช้เวลาในการตกตะกอนสั้น (ประมาณ 10-15 วินาที) ดังนั้นจึงไม่มีความเฉื่อยสำหรับความถี่วิทยุ ไม่ขึ้นกับความถี่ ขึ้นอยู่กับอุณหภูมิเล็กน้อย และเกิดขึ้นโดยแทบไม่มีการสูญเสียเลย สารที่มีโพลาไรซ์อิเล็กทรอนิกส์เป็นส่วนใหญ่ (ไดอิเล็กทริกแบบขั้วอ่อน) มีค่าคงที่ไดอิเล็กตริกต่ำ: จาก 1.8 ถึง 2.5 โพลาไรซ์ประเภทนี้มีอยู่ในสารทั้งหมด

โพลาไรซ์ไอออนิกเกิดขึ้นในไอออนิก ของแข็งมีเวลาการตกตะกอนของคำสั่ง 10-13 ดังนั้นจึงแทบไม่ขึ้นอยู่กับความถี่ของสนามและขึ้นอยู่กับอุณหภูมิเล็กน้อย ค่าสำหรับวัสดุส่วนใหญ่ที่มีโพลาไรซ์ไอออนิกอยู่ที่ 5 ถึง 10

โพลาไรเซชันแบบ DIPOLE (ORIENTATIONAL) ปรากฏเป็นการวางแนวภายใต้การกระทำของสนามของโมเลกุลขั้วหรือกลุ่มของอะตอม ตัวอย่างเช่น โมเลกุลของน้ำมีขั้ว ซึ่งอะตอมของไฮโดรเจนมีตำแหน่งที่ไม่สมมาตรสัมพันธ์กับอะตอมของออกซิเจน หรือไวนิลคลอไรด์ (โพลีไวนิลคลอไรด์โมโนเมอร์) H2C-CHCl เพื่อเอาชนะปฏิสัมพันธ์ของโมเลกุลและแรงเสียดทาน พลังงานของสนามจะถูกใช้ซึ่งกลายเป็น พลังงานความร้อนดังนั้น โพลาไรซ์ไดโพลจึงมีลักษณะที่ไม่ยืดหยุ่นและผ่อนคลาย เนื่องจากขนาดและมวลของไดโพลที่เกี่ยวข้องกับโพลาไรเซชันไดโพลมีขนาดใหญ่ ความเฉื่อยจึงมีความสำคัญและแสดงออกในรูปแบบของการพึ่งพาอาศัยกันอย่างมากของการอนุญาติให้เกิดขึ้นและการสูญเสียพลังงานต่อความถี่

โพลาไรซ์การย้ายถิ่นเกิดจากการกระจัดที่ไม่ยืดหยุ่นของไอออนสิ่งเจือปนที่มีพันธะน้อยในระยะทางสั้น ๆ ในแง่ของผลที่ตามมา (การสูญเสียพลังงาน การพึ่งพาความถี่) โพลาไรเซชันนี้คล้ายกับไดโพลหนึ่ง

การสูญเสียพลังงานในไดอิเล็กตริกระหว่างโพลาไรซ์ประเมินโดย LOSS ANGLE แทนเจนต์ tg อิเล็กทริกที่มีการสูญเสียในวงจรไฟฟ้าจะแสดงเป็นวงจรสมมูล: ตัวเก็บประจุในอุดมคติและความต้านทานการสูญเสียที่เชื่อมต่อขนานกัน มุมเสริมมุมการเลื่อนระหว่างกระแสและแรงดันสูงสุด 90o บนไดอะแกรมเวกเตอร์ของเครือข่ายสองขั้วดังกล่าว ไดอิเล็กทริกที่ดี (ขั้วอ่อน) มี tg10-3 ซึ่งขึ้นอยู่กับความถี่เพียงเล็กน้อย ไดอิเล็กทริกที่ไม่ดีมี tg ซึ่งวัดได้ในหนึ่งในสิบของหน่วย และยิ่งกว่านั้นอีก ขึ้นอยู่กับความถี่อย่างมาก

ชนิดพิเศษก่อตัวเป็นโพลาไรซ์ภายใต้การกระทำของความเค้นเชิงกล ซึ่งสังเกตได้จาก PIEZOELECTRIC เช่นเดียวกับโพลาไรซ์ที่เกิดขึ้นเองใน PYROELECTRIC และ FERROELECTRIC ไดอิเล็กทริกดังกล่าวเรียกว่า ACTIVE และใช้ในอุปกรณ์พิเศษ: ในเรโซเนเตอร์, ฟิลเตอร์, เครื่องกำเนิดและหม้อแปลงเพียโซอิเล็กทริก, เครื่องแปลงรังสี, ตัวเก็บประจุความจุเฉพาะสูง ฯลฯ

ความแข็งแรงทางไฟฟ้า - ความสามารถของอิเล็กทริกในการรักษาความต้านทานสูงในวงจรไฟฟ้าแรงสูง ประมาณโดยความแรงของสนามสลาย Еpr=Upr/d โดยที่ Upr คือแรงดันพังทลาย d คือความหนาของอิเล็กทริก มิติ Epr - V / m. สำหรับไดอิเล็กทริกที่แตกต่างกัน Epr=10...1000 MV/m และแม้แต่วัสดุเดียว ค่านี้จะแตกต่างกันไปตามความหนา รูปร่างของอิเล็กโทรด อุณหภูมิ และปัจจัยอื่นๆ อีกจำนวนหนึ่ง เหตุผลนี้คือความหลากหลายของกระบวนการในระหว่างการแยกย่อย การสลายทางไฟฟ้าเกิดจากการเปลี่ยนผ่านในอุโมงค์ของอิเล็กตรอนไปยังแถบการนำไฟฟ้าจากแถบวาเลนซ์ จากระดับมลทินหรืออิเล็กโทรดโลหะ ตลอดจนจากการทวีคูณของหิมะถล่มอันเนื่องมาจากการแตกตัวเป็นไอออนแบบกระแทกในสนามที่มีความเข้มสูง การสลายด้วยความร้อนด้วยไฟฟ้าเกิดจากการเพิ่มขึ้นแบบทวีคูณของค่าการนำไฟฟ้าของไดอิเล็กตริกเมื่ออุณหภูมิเพิ่มขึ้น ในเวลาเดียวกัน กระแสรั่วไหลเพิ่มขึ้น ความร้อนไดอิเล็กตริกมากยิ่งขึ้น ช่องนำไฟฟ้าก่อตัวขึ้นในความหนา ความต้านทานลดลงอย่างรวดเร็ว และการหลอมเหลว การระเหย และการทำลายของวัสดุเกิดขึ้นในเขตผลกระทบจากความร้อน การสลายทางไฟฟ้าเกิดจากปรากฏการณ์ของอิเล็กโทรไลซิส การเคลื่อนตัวของไอออน และด้วยเหตุนี้ การเปลี่ยนแปลงในองค์ประกอบของวัสดุ การแตกตัวเป็นไอออนเกิดขึ้นเนื่องจากการคายประจุบางส่วนในไดอิเล็กตริกที่มีการรวมอากาศ ความเป็นฉนวนของอากาศต่ำกว่า และความแรงของสนามในการรวมเหล่านี้สูงกว่าในไดอิเล็กตริกหนาแน่น การสลายประเภทนี้เป็นเรื่องปกติสำหรับวัสดุที่มีรูพรุน SURFACE BREAKDOWN (OVERLAPPING) ของไดอิเล็กตริกเกิดขึ้นเนื่องจากกระแสน้ำที่พื้นผิวขนาดใหญ่ที่ยอมรับไม่ได้ ด้วยพลังงานที่เพียงพอของแหล่งกระแสปัจจุบัน การแตกตัวของพื้นผิวจะพัฒนาไปในอากาศและกลายเป็นส่วนโค้ง สภาวะที่ทำให้เกิดการสลายตัวนี้: รอยแตก ความผิดปกติอื่นๆ และการปนเปื้อนบนพื้นผิวของไดอิเล็กตริก ความชื้น ฝุ่น ความกดอากาศต่ำในบรรยากาศ

สำหรับการทำงานที่เชื่อถือได้ของอุปกรณ์ไฟฟ้าใดๆ แรงดันไฟฟ้าในการทำงานของฉนวน Uwork จะต้องน้อยกว่าแรงดันพังทลาย Upr อย่างมาก อัตราส่วน Upr/Urab เรียกว่า INSULATION ELECTRICAL STRENGTH STOCK FACTOR

อิเล็กทริกเป็นวัสดุหรือสารที่ในทางปฏิบัติไม่ส่งกระแสไฟฟ้า ค่าการนำไฟฟ้าดังกล่าวได้มาจากอิเล็กตรอนและไอออนจำนวนน้อย อนุภาคเหล่านี้ก่อตัวขึ้นในวัสดุที่ไม่นำไฟฟ้าก็ต่อเมื่อมีคุณสมบัติที่อุณหภูมิสูงเท่านั้น เกี่ยวกับสิ่งที่เป็นอิเล็กทริกและจะกล่าวถึงในบทความนี้

คำอธิบาย

ตัวนำไฟฟ้าหรือวิทยุแต่ละตัว เซมิคอนดักเตอร์หรือไดอิเล็กทริกที่มีประจุจะผ่านกระแสไฟฟ้าผ่านตัวมันเอง แต่ลักษณะเฉพาะของไดอิเล็กตริกคือกระแสจะไหลในนั้นแม้ที่แรงดันสูงกว่า 550 V ขนาดเล็ก. กระแสไฟฟ้าในไดอิเล็กตริกคือการเคลื่อนที่ของอนุภาคที่มีประจุในทิศทางที่แน่นอน (อาจเป็นบวกหรือลบ)

ประเภทของกระแสน้ำ

ค่าการนำไฟฟ้าของไดอิเล็กทริกขึ้นอยู่กับ:

• กระแสดูดซับ - กระแสที่ไหลในไดอิเล็กตริกที่กระแสคงที่จนกระทั่งถึงสภาวะสมดุล เปลี่ยนทิศทางเมื่อเปิดเครื่องและเมื่อแรงดันถูกนำไปใช้กับมันและเมื่อปิด ด้วยกระแสสลับ แรงตึงในไดอิเล็กทริกจะมีอยู่ตลอดเวลาในขณะที่อยู่ในการกระทำของสนามไฟฟ้า
• การนำไฟฟ้าอิเล็กทรอนิกส์ - การเคลื่อนที่ของอิเล็กตรอนภายใต้อิทธิพลของสนาม
• การนำไฟฟ้าอิออน - คือการเคลื่อนที่ของไอออน พบในสารละลายอิเล็กโทรไลต์ - เกลือ กรด ด่าง เช่นเดียวกับไดอิเล็กทริกหลายชนิด
• ค่าการนำไฟฟ้าโมลิโอนิกคือการเคลื่อนที่ของอนุภาคที่มีประจุที่เรียกว่าโมไลออน อยู่ใน ระบบคอลลอยด์, อิมัลชันและสารแขวนลอย ปรากฏการณ์การเคลื่อนที่ของโมไลออนในสนามไฟฟ้าเรียกว่าอิเล็กโตรโฟรีซิส

จำแนกตามสถานะของการรวมตัวและ ลักษณะทางเคมี. ประเภทแรกแบ่งออกเป็นของแข็ง ของเหลว ก๊าซ และการทำให้แข็งตัว โดยธรรมชาติทางเคมี พวกมันจะถูกแบ่งออกเป็นวัสดุอินทรีย์ อนินทรีย์ และออร์กาโนเอเลเมนต์

ตามสถานะของการรวม:

• การนำไฟฟ้าของก๊าซสารที่เป็นแก๊สมีค่าการนำไฟฟ้าค่อนข้างต่ำ มันสามารถเกิดขึ้นได้ในที่ที่มีอนุภาคที่มีประจุอิสระ ซึ่งปรากฏขึ้นเนื่องจากอิทธิพลของปัจจัยภายนอกและภายใน อิเล็กทรอนิกส์และไอออนิก: รังสีเอกซ์และสปีชีส์กัมมันตภาพรังสี การชนกันของโมเลกุลและอนุภาคที่มีประจุ ปัจจัยทางความร้อน
• ค่าการนำไฟฟ้าของไดอิเล็กตริกเหลวปัจจัยการพึ่งพาอาศัยกัน: โครงสร้างโมเลกุล อุณหภูมิ สิ่งเจือปน การมีอยู่ของประจุอิเล็กตรอนและไอออนจำนวนมาก ค่าการนำไฟฟ้าของไดอิเล็กตริกเหลวส่วนใหญ่ขึ้นอยู่กับความชื้นและสิ่งสกปรก การนำไฟฟ้าของสารมีขั้วถูกสร้างขึ้นแม้ด้วยความช่วยเหลือของของเหลวที่มีไอออนที่แยกตัวออกจากกัน เมื่อเปรียบเทียบของเหลวแบบมีขั้วและแบบไม่มีขั้ว แบบแรกมีข้อได้เปรียบด้านการนำไฟฟ้าที่ชัดเจน หากของเหลวถูกทำความสะอาดจากสิ่งเจือปน จะทำให้คุณสมบัติการนำไฟฟ้าลดลง เมื่อค่าการนำไฟฟ้าและอุณหภูมิเพิ่มขึ้น ความหนืดจะลดลง ส่งผลให้การเคลื่อนที่ของไอออนเพิ่มขึ้น
• อิเล็กทริกที่เป็นของแข็งค่าการนำไฟฟ้าของพวกมันถูกกำหนดโดยการเคลื่อนที่ของอนุภาคอิเล็กทริกที่มีประจุและสิ่งสกปรก ในสนามไฟฟ้าแรงสูง ค่าการนำไฟฟ้าจะถูกเปิดเผย

คุณสมบัติทางกายภาพของไดอิเล็กทริก

เมื่อความต้านทานจำเพาะของวัสดุมีค่าน้อยกว่า 10-5 Ohm * m สามารถนำมาประกอบกับตัวนำได้ ถ้ามากกว่า 108 โอห์ม * ม. - เป็นไดอิเล็กทริก มีหลายกรณีที่ความต้านทานจะมากกว่าความต้านทานของตัวนำหลายเท่า ในช่วง 10-5-108 Ohm*m จะมีสารกึ่งตัวนำ วัสดุที่เป็นโลหะเป็นตัวนำกระแสไฟฟ้าที่ดีเยี่ยม

จากตารางธาตุทั้งหมด มีเพียง 25 ธาตุที่เป็นของอโลหะ และ 12 ธาตุอาจมีคุณสมบัติเซมิคอนดักเตอร์ แต่แน่นอนว่านอกจากสารบนโต๊ะแล้วยังมีโลหะผสม ส่วนประกอบ หรือ . อีกมาก สารประกอบทางเคมีด้วยคุณสมบัติของตัวนำ เซมิคอนดักเตอร์ หรือไดอิเล็กทริก ด้วยเหตุนี้จึงเป็นเรื่องยากที่จะวาดเส้นบาง ๆ ระหว่างค่าของสารต่างๆที่มีความต้านทาน ตัวอย่างเช่น เมื่อปัจจัยอุณหภูมิลดลง เซมิคอนดักเตอร์จะมีพฤติกรรมเหมือนไดอิเล็กตริก

แอปพลิเคชัน

การใช้วัสดุที่ไม่นำไฟฟ้านั้นกว้างขวางมาก เนื่องจากเป็นส่วนประกอบทางไฟฟ้าประเภทหนึ่งที่ใช้บ่อยที่สุด เห็นได้ชัดว่าสามารถใช้งานได้เนื่องจากคุณสมบัติในรูปแบบแอคทีฟและพาสซีฟ

ในรูปแบบพาสซีฟ คุณสมบัติของไดอิเล็กทริกใช้สำหรับวัสดุฉนวนไฟฟ้า

ในรูปแบบที่ใช้งานพวกเขาจะใช้ในเฟอร์โรอิเล็กทริกรวมถึงวัสดุสำหรับอิมิตเตอร์ของเทคโนโลยีเลเซอร์

ไดอิเล็กทริกพื้นฐาน

ประเภททั่วไป ได้แก่ :

• กระจก.
• ยาง.
• น้ำมัน.
• ยางมะตอย.
• พอร์ซเลน
• ควอตซ์
• อากาศ.
• เพชร.
• น้ำบริสุทธิ์.
• พลาสติก.

อิเล็กทริกเหลวคืออะไร?

โพลาไรเซชันประเภทนี้เกิดขึ้นในสนามกระแสไฟฟ้า ของเหลวที่ไม่นำไฟฟ้าใช้ในงานวิศวกรรมสำหรับการเทหรือชุบวัสดุ ไดอิเล็กตริกเหลวมี 3 ประเภท:

น้ำมันปิโตรเลียมมีความหนืดต่ำและส่วนใหญ่ไม่มีขั้ว มักใช้ในอุปกรณ์ไฟฟ้าแรงสูง: น้ำแรงดันสูง เป็นไดอิเล็กตริกไม่มีขั้ว น้ำมันจากสายเคเบิลพบการประยุกต์ใช้ในการชุบฉนวนสายกระดาษที่มีแรงดันไฟฟ้าสูงถึง 40 kV เช่นเดียวกับการเคลือบด้วยโลหะที่มีกระแสไฟฟ้ามากกว่า 120 kV น้ำมันหม้อแปลงมีโครงสร้างที่สะอาดกว่าน้ำมันคาปาซิเตอร์ อิเล็กทริกชนิดนี้ใช้กันอย่างแพร่หลายในการผลิต แม้ว่าจะมีต้นทุนสูงเมื่อเทียบกับสารและวัสดุแอนะล็อก

ไดอิเล็กตริกสังเคราะห์คืออะไร? ปัจจุบันมีการห้ามเกือบทุกที่เนื่องจากมีความเป็นพิษสูงเนื่องจากผลิตขึ้นจากคลอรีนคาร์บอน ไดอิเล็กตริกเหลวที่อิงจากซิลิกอนอินทรีย์มีความปลอดภัยและเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม ชนิดนี้ไม่ทำให้เกิดสนิมโลหะและมีคุณสมบัติในการดูดความชื้นต่ำ มีไดอิเล็กทริกแบบฟลูอิไดซ์ที่มีสารประกอบออร์กาโนฟลูออรีนซึ่งเป็นที่นิยมโดยเฉพาะสำหรับการไม่ติดไฟ คุณสมบัติทางความร้อน และความเสถียรต่อออกซิเดชัน

และชนิดสุดท้ายคือน้ำมันพืช พวกมันเป็นไดอิเล็กทริกแบบขั้วอ่อน ซึ่งรวมถึงเมล็ดแฟลกซ์ ละหุ่ง ตุง ป่าน น้ำมันละหุ่งได้รับความร้อนสูงและใช้ในตัวเก็บประจุแบบกระดาษ น้ำมันที่เหลือระเหยไป การระเหยในนั้นไม่ได้เกิดจากการระเหยตามธรรมชาติ แต่ ปฏิกิริยาเคมีเรียกว่าพอลิเมอไรเซชัน มีการใช้อย่างแข็งขันในเคลือบฟันและสี

บทสรุป

บทความกล่าวถึงรายละเอียดว่าไดอิเล็กตริกคืออะไร มีการกล่าวถึงสายพันธุ์ต่างๆและคุณสมบัติของพวกมัน แน่นอน เพื่อที่จะเข้าใจความละเอียดอ่อนของคุณลักษณะของมัน คุณจะต้องศึกษาวิชาฟิสิกส์เกี่ยวกับพวกมันในเชิงลึกมากขึ้น

5.8.2. ไดอิเล็กทริกเหลว

พวกเขาแบ่งออกเป็น 3 กลุ่ม:

1) น้ำมันปิโตรเลียม

2) ของเหลวสังเคราะห์

3) น้ำมันพืช

ไดอิเล็กทริกเหลวใช้สำหรับชุบสายเคเบิลไฟฟ้าแรงสูง ตัวเก็บประจุ สำหรับการเติมหม้อแปลง สวิตช์ และบูช นอกจากนี้ ยังทำหน้าที่ของสารหล่อเย็นในหม้อแปลง, เครื่องดับเพลิงอาร์คในเบรกเกอร์วงจร เป็นต้น

น้ำมันปิโตรเลียม

น้ำมันปิโตรเลียม เป็นส่วนผสมของพาราฟินไฮโดรคาร์บอน ( C n H 2 n+ 2 ) และแนฟเทนิก (C n H 2 n ) แถว มีการใช้กันอย่างแพร่หลายในด้านวิศวกรรมไฟฟ้า เช่น น้ำมันหม้อแปลง สายเคเบิล และตัวเก็บประจุ น้ำมัน การอุดช่องว่างและรูพรุนภายในผลิตภัณฑ์และการติดตั้งระบบไฟฟ้า เพิ่มความเป็นฉนวนของฉนวน และปรับปรุงการขจัดความร้อนออกจากผลิตภัณฑ์

น้ำมันหม้อแปลง ที่ได้จากปิโตรเลียมโดยการกลั่น คุณสมบัติทางไฟฟ้าน้ำมันหม้อแปลงส่วนใหญ่ขึ้นอยู่กับคุณภาพของการทำให้น้ำมันบริสุทธิ์จากสิ่งสกปรก ปริมาณน้ำในน้ำมัน และระดับของการปล่อยก๊าซออก ค่าคงที่ไดอิเล็กตริกของน้ำมัน 2.2 ความต้านทานไฟฟ้า 10 13 ohm ม.

วัตถุประสงค์ของน้ำมันหม้อแปลงคือเพื่อเพิ่มความเป็นฉนวนของฉนวน ขจัดความร้อน ส่งเสริมการดับอาร์คในเบรกเกอร์วงจรน้ำมัน ปรับปรุงคุณภาพ ฉนวนไฟฟ้าในผลิตภัณฑ์ไฟฟ้า: รีโอสแตต ตัวเก็บประจุกระดาษ สายเคเบิลหุ้มฉนวนกระดาษ สายไฟ - โดยการเทและชุบ

น้ำมันหม้อแปลงมีอายุระหว่างการทำงาน ซึ่งทำให้คุณภาพลดลง การเสื่อมสภาพของน้ำมันทำได้โดย: การสัมผัสกับน้ำมันกับอากาศ, อุณหภูมิที่สูงขึ้น, การสัมผัสกับโลหะ (Cu, Рb, เฟ) การเปิดรับแสง เพื่อเพิ่มอายุการใช้งาน น้ำมันจะถูกสร้างใหม่โดยการทำความสะอาดและขจัดผลิตภัณฑ์ที่มีอายุมากขึ้นโดยเพิ่มสารยับยั้ง

เคเบิ้ลและ คอนเดนเซอร์น้ำมันแตกต่างจากน้ำมันหม้อแปลงมากกว่า คุณภาพสูงการทำความสะอาด

ไดอิเล็กทริกของเหลวสังเคราะห์

ไดอิเล็กทริกเหลวสังเคราะห์มีคุณสมบัติเหนือกว่าน้ำมันฉนวนปิโตรเลียมในบางคุณสมบัติ

คลอรีนไฮโดรคาร์บอน

โซโวล – pentachlorobiphenyl C 6 H 2 Cl 3 - C 6 H 3 Cl 2 ได้มาจากคลอรีนของไดฟีนิล C 12 H 10

C 6 H 5 - C 6 H 5 + 5 Cl 2 → C 6 H 2 Cl 3 - C 6 H 3 Cl 2 + 5 HCl

โซโวลใช้สำหรับชุบและเติมตัวเก็บประจุ มีค่าคงที่ไดอิเล็กตริกสูงกว่าน้ำมันปิโตรเลียม ค่าความยินยอมของโซโวล 5.0 ค่าความต้านทานไฟฟ้า 10 11 ¸ 10 12 โอห์ม ม. Sovol ใช้สำหรับชุบพลังงานกระดาษและ ตัวเก็บประจุวิทยุด้วยความจุจำเพาะที่เพิ่มขึ้นและแรงดันไฟในการทำงานต่ำ

ซอฟโทล - ส่วนผสมของโซโวลกับ ไตรคลอโรเบนซีน. ใช้สำหรับแยกหม้อแปลงป้องกันการระเบิด

ของเหลวซิลิโคน

ที่แพร่หลายที่สุดคือ พอลิไดเมทิลไซลอกเซน, พอลิไดเอทิลไซลอกเซน, พอลิเมทิลฟีนิลไซลอกเซนของเหลว

ของเหลวโพลีไซลอกเซน - โพลิเมอร์ซิลิโคนเหลว ( โพลิออร์กาโนซิลอกเซน) มีคุณสมบัติอันทรงคุณค่า เช่น สูง ทนความร้อน, ความเฉื่อยทางเคมี, การดูดความชื้นต่ำ, จุดไหลเทต่ำ, ลักษณะทางไฟฟ้าสูงในช่วงความถี่และอุณหภูมิที่หลากหลาย

โพลีออร์กาโนซิลอกเซนเหลวเป็นสารประกอบโพลีเมอร์ที่มีพอลิเมอไรเซชันในระดับต่ำ โมเลกุลที่มีการจัดกลุ่มไซลอกเซนของอะตอม

,

โดยที่อะตอมของซิลิกอนถูกยึดติดกับอนุมูลอินทรีย์ R: เมทิล CH 3, เอทิล C 2 H 5, ฟีนิล C 6 H 5 . โมเลกุลของของเหลวพอลิออร์แกนิกไซลอกเซนสามารถมีโครงสร้างเชิงเส้น กิ่งเป็นเส้นตรง และเป็นวงจรได้

ของเหลว พอลิเมทิลไซลอกเซน ที่ได้จากการไฮโดรไลซิส ไดเมทิลไดคลอโรไซเลน ผสมกับ ไตรเมทิลคลอโรไซเลน .

ของเหลวที่เป็นผลลัพธ์ไม่มีสี ละลายได้ในอะโรมาติกไฮโดรคาร์บอน ไดคลอโรอีเทน และตัวทำละลายอินทรีย์อื่นๆ อีกจำนวนหนึ่ง ซึ่งไม่ละลายในแอลกอฮอล์และอะซิโตน พอลิเมทิลไซลอกเซนมีความเฉื่อยทางเคมี ไม่มีผลรุนแรงต่อโลหะ และไม่ทำปฏิกิริยากับไดอิเล็กทริกและยางออร์แกนิกส่วนใหญ่ ค่าคงที่ไดอิเล็กตริก 2.0¸ 2.8 ความต้านทานไฟฟ้า 10 12 โอห์ม ม, ความเป็นฉนวน12¸ 20 MV/m

สูตร พอลิไดเมทิลไซลอกเซนเอมีรูปแบบ

– ซิ(CH 3) 3 - O - [ ซิ(CH 3) 2 - O] น-ซิ(CH 3) \u003d O

โพลีเมอร์ซิลิโคนเหลวใช้เป็น:

โพลีไดเอทิลไซลอกเซน – ที่ได้จากการไฮโดรไลซิส ไดเอทิลไดคลอโรไซเลน และ ไตรเอทิลคลอโรไซเลน . พวกเขามีจุดเดือดที่หลากหลาย โครงสร้างแสดงโดยสูตร:

คุณสมบัติขึ้นอยู่กับจุดเดือด คุณสมบัติทางไฟฟ้าเหมือนกับคุณสมบัติเหล่านั้น พอลิไดเมทิลไซลอกเซน.

ของเหลว โพลีเมทิลฟีนิลไซลอกเซน มีโครงสร้างแสดงโดยสูตร

ได้มาจากการไฮโดรไลซิส ฟีนิลเมทิลไดคลอโรซิเลนเป็นต้น น้ำมันมีความหนืด หลังการประมวลผลNaOHความหนืดเพิ่มขึ้น 3 เท่า ทนความร้อนได้ 1,000 ชั่วโมง สูงถึง 250 °C คุณสมบัติทางไฟฟ้าเหมือนกับคุณสมบัติเหล่านั้น พอลิไดเมทิลไซลอกเซน.

ที่ γ – การฉายรังสี ความหนืดของของเหลวออร์แกโนซิลิกอนเพิ่มขึ้นอย่างมาก และลักษณะของอิเล็กทริกลดลงอย่างรวดเร็ว เมื่อได้รับรังสีปริมาณมาก ของเหลวจะกลายเป็น ยางมวลแล้วเข้าสู่ร่างกายที่เปราะบาง

ของเหลวฟลูออโรอินทรีย์

ของเหลวฟลูออโรอินทรีย์ - ค 8 เอฟ 16 - ไม่ติดไฟและป้องกันการระเบิด, ทนความร้อนสูง(200 °C) มีการดูดความชื้นต่ำ คู่ของพวกเขามีกำลังไฟฟ้าสูง ของเหลวมีความหนืดต่ำและระเหยง่าย มีการกระจายความร้อนได้ดีกว่าน้ำมันปิโตรเลียมและของเหลวซิลิโคน–) น,

เป็นพอลิเมอร์ที่ไม่มีขั้วของโครงสร้างเชิงเส้น ผลิตโดยกระบวนการโพลิเมอไรเซชันของก๊าซเอทิลีน C 2 H 4 ที่แรงดันสูง (สูงถึง 300 MPa) หรือที่แรงดันต่ำ (สูงถึง 0.6 MPa) มวลโมเลกุลโพลีเอทิลีนแรงดันสูง - 18000 - 40000 ต่ำ - 60000 - 800000

โมเลกุลโพลีเอทิลีนมีความสามารถในการสร้างส่วนของวัสดุด้วยการจัดเรียงสายโซ่ (ผลึก) ดังนั้นโพลิเอทิลีนจึงประกอบด้วยสองขั้นตอน (ผลึกและอสัณฐาน) อัตราส่วนที่กำหนดคุณสมบัติทางกลและความร้อน อสัณฐานให้คุณสมบัติยืดหยุ่นของวัสดุ และผลึกให้ความแข็งแกร่ง เฟสอสัณฐานมีอุณหภูมิการเปลี่ยนสถานะคล้ายแก้วที่ +80°C เฟสผลึกมีค่าสูงกว่า ทนความร้อน.

มวลรวมของโมเลกุลโพลีเอทิลีนในเฟสผลึกคือทรงกลมที่มีโครงสร้างออร์โธฮอมบิก เนื้อหาของเฟสผลึก (สูงถึง 90%) ในโพลิเอทิลีนความดันต่ำจะสูงกว่าในโพลิเอทิลีนความดันสูง (ไม่เกิน 60%) เนื่องจากมีความเป็นผลึกสูง โพลิเอทิลีนแรงดันต่ำจึงมีจุดหลอมเหลวสูงกว่า (120-125 °C) และมีความต้านทานแรงดึงสูงขึ้น โครงสร้างของโพลิเอธิลีนส่วนใหญ่ขึ้นอยู่กับโหมดการทำความเย็น ด้วยการระบายความร้อนอย่างรวดเร็วทำให้เกิดทรงกลมขนาดเล็กด้วยการระบายความร้อนช้า - ขนาดใหญ่ โพลิเอธิลีนที่ระบายความร้อนอย่างรวดเร็วจะมีความยืดหยุ่นมากกว่าและมีความแข็งน้อยกว่า

คุณสมบัติของโพลิเอธิลีนขึ้นอยู่กับน้ำหนักโมเลกุล ความบริสุทธิ์ และสิ่งสกปรก คุณสมบัติทางกลขึ้นอยู่กับระดับของการเกิดพอลิเมอไรเซชัน โพลิเอทิลีนมีความทนทานต่อสารเคมีได้ดี ในฐานะที่เป็นวัสดุฉนวนไฟฟ้า มีการใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมเคเบิลและในการผลิตสายไฟที่เป็นฉนวน

ปัจจุบันมีการผลิตผลิตภัณฑ์โพลีเอทิลีนและโพลิเอทิลีนประเภทต่อไปนี้:

1. โพลิเอทิลีนที่มีความดันต่ำและสูง - (n.d. ) และ (h.d. );

2. โพลิเอทิลีนแรงดันต่ำสำหรับอุตสาหกรรมเคเบิล

3. โพลิเอทิลีนน้ำหนักโมเลกุลต่ำที่มีความดันสูงหรือปานกลาง

4. โพลีเอทิลีนที่มีรูพรุน

5. สารประกอบท่อโพลีเอทิลีนพิเศษ

6. โพลิเอทิลีนสำหรับการผลิตสาย HF;

7. โพลิเอทิลีนนำไฟฟ้าสำหรับอุตสาหกรรมเคเบิล

8. โพลิเอทิลีนที่เต็มไปด้วยเขม่า;

9. โพลีเอทิลีนคลอโรซัลโฟเนต

10. ฟิล์มโพลีเอทิลีน

ฟลูออโรพลาสติก

ฟลูออโรคาร์บอนโพลีเมอร์มีหลายประเภท ซึ่งอาจเป็นแบบมีขั้วหรือไม่มีขั้วก็ได้

พิจารณาคุณสมบัติของผลคูณของปฏิกิริยาพอลิเมอไรเซชันของก๊าซเตตระฟลูออโรเอทิลีน

(F 2 C \u003d CF 2).

ฟลูออโรพลาสต์ - 4(polytetrafluoroethylene) - แป้งฝุ่น สีขาว. โครงสร้างโมเลกุลมีรูปแบบ

โมเลกุลฟลูออโรพลาสต์มีโครงสร้างสมมาตร ดังนั้นฟลูออโรเรซิ่นจึงเป็นไดอิเล็กทริกแบบไม่มีขั้ว

ความสมมาตรของโมเลกุลและความบริสุทธิ์สูงทำให้มั่นใจ ระดับสูงลักษณะไฟฟ้า. พลังพันธะอันยิ่งใหญ่ระหว่าง C และ F ให้ความต้านทานความหนาวเย็นสูงและ ทนความร้อน. ส่วนประกอบวิทยุสามารถทำงานได้ตั้งแต่ -195 ÷ +250 ° C ไม่ติดไฟ ทนสารเคมี ไม่ดูดความชื้น ไม่ชอบน้ำ ไม่ได้รับผลกระทบจากเชื้อรา ความต้านทานไฟฟ้าคือ 10 15 ¸ 10 18 โอห์ม ม, ค่าคงที่ไดอิเล็กตริก 1.9¸ 2.2 ความเป็นฉนวน 20¸ 30 MV/m

ส่วนประกอบวิทยุทำจากผงฟลูออโรพลาสต์โดยการกดเย็น ผลิตภัณฑ์กดถูกเผาในเตาเผาที่อุณหภูมิ 360 - 380 องศาเซลเซียส ด้วยการระบายความร้อนอย่างรวดเร็ว ผลิตภัณฑ์จะชุบแข็งด้วยความแข็งแรงเชิงกลสูง พร้อมระบายความร้อนช้า-ไม่แข็งตัว พวกมันง่ายต่อการประมวลผล ยากน้อยกว่า มีคุณสมบัติทางไฟฟ้าในระดับสูง เมื่อชิ้นส่วนถูกทำให้ร้อนถึง 370 °จากสถานะผลึก พวกมันจะผ่านเข้าสู่สถานะอสัณฐานและกลายเป็นโปร่งใส การสลายตัวด้วยความร้อนของวัสดุเริ่มต้นที่ > 400 ° โดยที่มีการผลิตฟลูออรีนที่เป็นพิษ

ข้อเสียของฟลูออโรพลาสต์คือความลื่นไหลภายใต้ภาระทางกล มีความต้านทานรังสีต่ำและใช้แรงงานมากเมื่อแปรรูปเป็นผลิตภัณฑ์ หนึ่งในไดอิเล็กทริกที่ดีที่สุดสำหรับเทคโนโลยี RF และไมโครเวฟ พวกเขาผลิตผลิตภัณฑ์วิศวกรรมไฟฟ้าและวิทยุในรูปแบบของเพลต, ดิสก์, แหวน, กระบอกสูบ หุ้มฉนวนสายไฟความถี่สูงด้วยฟิล์มบาง อัดแน่นระหว่างการหดตัว

ฟลูออโรเรซิ่นสามารถแก้ไขได้โดยใช้ฟิลเลอร์ - ใยแก้ว โบรอนไนไตรด์ คาร์บอนแบล็ค ฯลฯ ซึ่งทำให้ได้วัสดุที่มีคุณสมบัติใหม่และปรับปรุงคุณสมบัติที่มีอยู่