Курсовая работа: Cкло, як ізоляційний матеріал

Скло – неорганічна квазіаморфна речовина, що являє собою складну систему різноманітних оксидів. Властивості скла зміню-ються в широких межах в залежності від їх складу і режиму теплової обробки. Так, при нормальній температурі, питомий опір скла складає ρ = 106-1015 Ом·м, ε = 4-25, tgδ = 0,0002-0,01.

Скло отримується при швидкому охолодженні розплав-леного матеріалу. Сировинні матеріали: кварцевий пісок SiO2, сода Na2CO3, вапно CaCO3, доломіт CaCO3xMgCO3, сульфат натрію Na2SO4, борна кислота H3BO3, подрібнюють, зважують в потрібних пропорціях, перемішують і завантажують в склоплавильну піч.

Межа міцності скла при розтягу невелика (100-300 МПа) і збільшується з підвищенням вмісту в ньому оксидів кремнію SiO2 і кальціюCaO. Лужні оксиди понижують міцність скла.

З теплових властивостей скла найбільше значення мають темпе­­­ратура пом’якшення і температурний коефіцієнт лінійного розширення. Температира пом’якшення для скла різного складу коливається від 350 до 17000С. Найбільш тугоплавким є кварцове скло. Температурний коефіцієнт лінійного розширення скла зміню-ється від 5,5·10-7 до 150·10-7 К-1. Він грає важливу роль при спайці і зварці одне з одним різних видів скла, при спайці скла з металом, при нанесенні склоемалі на ту чи іншу поверхню. Необхідно, щоб TKl скла і з’єднуваних з ним матеріалів бути приблизно рівними, інакше при зміні температури може виникнути розтріскування скла.

рис.2.5. рис.2.6.

Рис.2.5. Залежність ρ скла SiO2– Na2O і SiO2– К2О від складу. По осі абсцис вміст відповідного лужного оксиду в процентах по масі (все інше– SiO2).

Рис.2.6. Залежність tgδ скла системи В2О3– Na2O – К2О від складу. По осі абсцис – число молекул натрію і калію, на 100 молекул оксиду барію.

В залежності від призначення розрізняють слідуючі види скла: конденсаторні, ізоляторні та склоемалі.

Конденсаторне скло використовується в якості діелектрика конденсаторів, що застосовуються в високочастотних фільтрах, імпульсних генераторах, коливальних контурів високочастотних пристроїв. По можливості вони повинні мати підвищену ε і якнай-менший tgδ. Використовується для ізоляції вводів в деякі типи конденсаторів, терморезисторів, в напівпровідниковому виробництві для виготовлення ізоляторів в металічних корпусах “таблеткового” типу, ізоляторів в потужних пристроях, в корпусах кремнієвих та германієвих транзисторів.

Склоемалями називають покриття, що наносять на поверх-ню виробів з метою захисту від корозії. Їх застосовують для утво-рення електричної ізоляції трубчастих резисторів, в яких на зовні-шню поверхню керамічної трубки нанесена проволочна обмотка з ніхрому чи константану, поверх якої наплавляється шар емалі, що ізолює окремі витки і захищає обмотку від вологи.