Твердые органические диэлектрики.

Органические диэлектрики получают двумя способами:

1. реакция полимеризации – при которой из низкомолекулярного соединения (мономера) получают высокомолекулярное (полимер) без изменения элементарного состава вещества.

2. поликонденсация – реакция между различными мономерами, в результате которой получается новое соединение с выделение побочных веществ (вода, углерод).

По характеру строения молекулы могут быть:

1. линейными, которые обладают повышенной гибкостью, пластичностью, хорошей растворимостью, размягчаются при температуре до 100 градусов..

2. пространственными, которые обладают большей твердостью, прочностью размягчаются при температуре более 100 градусов.

По тепловым свойствам полимеры бывают двух видов:

1. термопластичные, которые размягчаются при нагревании, превращаются в густую жидкость, могут использоваться неоднократно.

2. термореактивные (термоотверждающиеся), которые при повышении температуры затвердевают с необратимым изменение свойств.Приобретают твердость, прочность, теряют способность растворяться.

Полимеризационные синтетические материалы.

 

Полимерные углеводороды.

1.1 Полистирол – твердый прозрачный материал, является неполярным диэлектриком, с чем связаны его высокие электроизоляционные свойства. Получают в результате полимеризации мономерного стирола. Является термопластичным материалом с температурой размягчения 110-120^оС. Недостатки: хрупкость при пониженных температурах и склонность к старению с образованием трещин.

Применяется в качестве высокочастотного диэлектрика для изготовления каркасов индуктивных катушек, корпусов РЭА, для изоляции кабелей и конденсаторов.

1.2 Полиэтилен – твердый белый неполярный диэлектрик. Получают полимеризацией газа этилена. Электроизоляционные свойства так же высоки, как у полистиролов, но отличается высокой стабильность. Применятся как конструкционный и изоляционный материал в технике ВЧ и СВЧ.

1.3 Полипропилен – линейный неполярный диэлектрик с хорошими электроизоляционными свойствами. Получают полимеризацией газа пропилена. Обладает высокой температурой размягчения. (160^о-170^о)

1.4 Пливинилхлорид (ПВХ) – белый мелкодисперсный порошок. Линейный полярный полимер, полученный полимеризацией газообразного мономера винилхлорида. Свойства ПВХ можно изменять, вводя различные добавки: пластификаторы, стабилизаторы, красители. Применяется для изготовления пленок, изоляционных лент, изоляции монтажных и телефонных проводов и другой изоляции.

Фторорганические полимеры.

Одним из существенных недостатков органических полимеров является невысокая термостойкость (до 120^оС). Для повышения рабочих температур в органические диэлектрики добавляют фтор (получают фторопласты) или кремний (получают полисилоксаны).

2.1 Фторопласты – кристаллические полимеры фторпроизводных этилена, где атомы водорода замещены фтором. В РЭА наиболее часто используют фторопласт –4 (политетрафторэтилен) и фторопласт – 3 (политрифторхлорэтилен). Цифра в марке указывает на количество атомов фтора в молекуле мономера.

· Фторопласт – 4 (также его называют фторолон – 4, тефлон). Свойства фторопласта 4: рабочая температура –250^о - +250^оС, может выдерживать термоудары до 400 ^оС, обладает самой высокой химической стойкостью из всех известных полимеров, не смачивается водой, не растворяется ни в одном растворителе, не горит, стоек к воздействию грибков и в тропических условиях.

Имеет хорошие вакуумные свойства, стоек к резкому перепаду температур в широком диапазоне.

Недостатки: при температуре 400 ^оС разлагается с выделением ядовитого фтора, имеет низкую радиационную стойкость, не высокую твердость и достаточно высокую стоимость.

Из фторопласта – 4 изготавливают конденсаторные и изоляционные пленки, изоляцию монтажных проводов, химическую посуду, применяют в вакуумных вентилях.

· Фторопласт – 3. По сравнению с фторопластом – 4 имеет более высокие механические характеристики, но остальные свойства значительно хуже. Выпускается в виде порошка, используется в основном в суспензиях для антикоррозийных покрытий.