9.10  Слюдяные электроизоляционные материалы

Слюды представляют собой группу природных минералов (водных алюмосиликатов) сложного или изменчивого состава, от­личающихся ярко выраженной слоистой структурой и высокой анизотропией свойств. Для электротехнической изоляции при­меняют два вида минеральной слюды: мусковитбесцветное или с различными оттенками вещество и флогопиттемное веще­ство), а также синтетические слюды.

Мусковит и флогопит легко расщепляются на тонкие, упругие, прочные пластинки, обладающие высокой нагревостойкостью. Слюда практически не стареет. Совокупностью свойств слюды определяется ее важное значение в производстве электроизоляционных материалов, имеющих широкое применение. В высокочастотной технике в основ­ном используют мусковит, обладающий более высокими диэлектриче­скими свойствами.

Из слюды в основном изготавливают:

· полуфабрикат для производства электроизоляционных мате­риалов – щипаную слюду и с успехом заменяющие ее слюдяные бумаги;

· листовую, пластинчатую слюду для конденсаторов, различных деталей электронных приборов.

Отходы от производства основной слюдяной продукции и мел­кая слюда используются в измельченном виде в качестве эффектив­ных наполнителей красок, эмалей, электроизоляционных компаун­дов, некоторых пластических масс, резин.

Щипаная слюда выпускается двух марок: СМЩ и СФЩ (С -слюда; М – мусковит; Ф – флогопит; Щ – щипаная). Она подразде­ляется по площади и толщине пластинок. Основное применение – производство клееных электроизоляционных материалов из мусковита и флогопита.

Конденсаторная слюда марок СО, СФ, СНЧ, СНЧТ, СВЧ, СЗ (О – образцовая; Ф – фильтровая; НЧ – низкочастотная; ВЧ – вы­сокочастотная; Т – тонкая; 3 – защитная) изготавливается из муско­вита, а марка СЗ – и из флогопита (применяется для защитных электроизоляционных прокладок).

Слюдяные детали для электронных приборов в виде штампован­ных пластинок, часто со сложным очертанием контура, с круглыми и фасонными, отверстиями, изготавливают в основном из мусковита.

Слюдяную бумагу делают из мусковита и флогопита в рулонах. Слюду предварительно измельчают на мелкие тонкие чешуйки с получением водно-слюдяной пульпы, из которой на специальных бумагоделательных машинах изготовляют рулонный материал. При этом используются отходы и непромышленные категории слюд. Слюда в процессе термообработки теряет воду.

Слюдяная бумага разделяется на четыре типа по виду слюды и способу ее обработки:

1) бумага из мусковита термохимической обработки;

2) бумага из мусковита термогидромеханической обработки;

3) бумага из мусковита нетермообработанного;

4) бумага из флогопита нетермообработанного.

Бумага, изготовленная термохимическим способом, имеет мень­шую скорость пропитки, но более высокую механическую и элек­трическую прочность. Бумага, изготовленная термогидромеханиче­ским способом, быстро и хорошо пропитывается, но имеет мень­шую механическую и электрическую прочность.

Слюдинитовую конденсаторную бумагу изготавливают из мусковита термохимическим способом.

Синтетическую слюду – фторфлогопиты – получают выращи­ванием кристаллов в процессе очень медленного охлаждения шихты, составленной из высококачественного полевого шпата и химически чистых веществ, включающих в себя и фтористые соединения. В шихту вводят легирующие добавки, улучшающие свойства фторфлогопитов.

Пластинки из фторфлогопита применяют в различных электронных приборах, а щипаный фторфлогопит и фторфлогопитовую слюдопластовую бумагу – для производства высоконагревостойких электроизоляционных материалов, работающих при температуре до 800°С. Фторфлогопиты с легирующими добавками Тi, V расширяют рабочий диапазон температур до 900 – 1100°С.

Из щипаной природной или синтетической слюды изготовляют миканиты, а из слюдяной бумаги – слюдтиты или слюдопласты, в зависимости от вида слюдяной бумаги.

Миканиты – листовые или рулонные материалы, склеенные из отдельных лепестков щипаной слюды с помощью клеящего лака или сухой смолы, иногда с применением волокнистой подложки из , бумаги либо ткани, которая наклеивается с одной или обеих сторон с целью увеличения прочности на разрыв и предотвращения отста­вания лепестков слюды при изгибе.

Гибкий миканит, оклеенный с одной или двух сторон стеклотка­нью, называют гибким стекломиканитом.

Микалента – гибкий при комнатной температуре композицион­ный материал из одного слоя пластинок слюды, склеенных при по­мощи лака между собой и подложкой (из микалентной бумаги, из стеклоткани или из, стеклосетки, покрывающей слюду с одной либо двух сторон).

Микафолий – композиционный материал из одного или не­скольких слоев щипаной слюды, склеенных лаком между собой и бумажной либо стекловолокнистой подложкой, покрывающей слюду с одной стороны, – применяется, например, для изоляционных гильз, трубок и др.

Слюдинит – материал, получаемый из слюдинитовой бумаги, пропитанной различными связующими материалами и склеенной со стекловолокнистой подложкой (за исключением коллекторного слю­динита). Слюдиниты классифицируются по технологии изготовле­ния.

К листовым слюдинитам относятся:

· коллекторный, получаемый горячим прессованием слюдинито­вого картона, содержащего связующую смолу (например, шеллак), применяется в качестве электроизоляционных прокладок между пла­стинами в коллекторах электрических машин;

· формовочный, изготовляемый из одного или двух слоев слюди­нитовой бумаги и стеклоткани, пропитанной лаком (например, кремнийорганическим) с последующим горячим прессованием, приме­няется в пазовой изоляции и для прокладок длительной нагревостойкости при 300°С;

· гибкий, получаемый из нескольких слоев слюдинитовой бумаги, пропитанных и склеенных электроизоляционными лаками с после­дующим горячим прессованием, применяется в пазовой и межвитковой изоляции электрических машин.

К рулонным слюдинитам относятся:

· слюдинитофолий, получаемый из одного слоя слюдинитовой бу­маги с подложкой из лавсановой бумаги, пропитанной лаком;

· слюдинитовые ленты, состоящие из одного, иногда двух слоев слюдинитовой бумаги с одно- или двусторонней стекловолокнистой подложкой (в некоторых случаях одна из подложек может быть по­лимерная).

Слюдопласты – материалы из слюдопластовой бумаги, обрабо­танной различными связующими. Слюдопласты подразделяются по технологии получения на листовые и рулонные.

Слюдяная изоляция отличается высокой электрической прочно­стью и нагревостойкостью. Высокая влагостойкость слюды и стой­кость к длительному воздействию сильных электрических полей сделали слюдяные материалы основной изоляцией высоковольтных электрических машин и обеспечили широкое использование мика­нитов в машинах с влагостойкой изоляцией.