Влажностные свойства
Все изолирующие материалы поглощают влагу. Размер молекулы воды примерно 2,1 * 10-9 м, что позволяет ей проникать даже в поры таких диэлектриков, как стекло.
Наличие пор, сообщающихся с атмосферой, приводит к снижению влагостойкости материала, плотная его структура затрудняет проникновение воды и повышает влагостойкость.
Нанесение лакокрасочных покрытий, пропитка лаками, маслами и компаундами, опресовка пластмассами повышают влагостойкость материала, но полностью не исключают проникновения влаги в его объем. В композитных конструкциях критичными к проникновению влаги в объем являются места сопряжения материалов с различными термомеханическими свойствами (спаи стекла с металлом, керамики с металлом, пластмассы с металлом).
Влагостойкость - это способность материала сохранять свои эксплуатационные свойства при воздействии влаги.
Твердые материалы обладают различной способностью смачиваться водой, нанесенной на поверхность тела (рис. 5.3.).
Чем меньше угол смачивания j, тем сильнее выражена смачиваемость материала. Для смачиваемых материалов j < 90° (рис. 5.3, а), для несмачиваемых - j > 90° (рис. 5.3, б).
Влажностные свойства диэлектриков определяются гигроскопичностью (влагопоглощаемостью), водопоглощаемостью и влагопроницаемостью.
Гигроскопичность. Способность материала поглощать водяные пары из окружающей атмосферы называется гигроскопичностью.
Гигроскопичность материалов зависит от их строения и химической природы. Материалы, содержащие капилляры, в которые может проникать влага, более гигроскопичны, чем материалы плотного строения. Лишенные пор материалы, например керамика или стекло, накапливают поглощенную из окружающей среды влагу на своей поверхности в виде тонкой пленки. Эта влага не проникает в глубь материала, и такие материалы обладают только поверхностной гигроскопичностью.
Если влага распределяется по объему электроизоляционного материала в виде отдельных, не соединенных между собой, малых включений, то влияние влаги на электрические свойства материала менее существенно.
Для несмачивемых материалов уменьшение поверхностного сопротивления незначительно. Наиболее заметное ухудшение электрических свойств наблюдается у пористых материалов. В слоистых пластиках влага с большей скоростью распространяется вдоль слоев, а у дерева - вдоль волокон.
Гигроскопичность Wr определяется отношением массы увлажненного образца к его первоначальной массе:
где m1- масса сухого образца, г; т2 - масса образца после выдержки его в условиях относительной влажности 96...98%, г.
Для оценки гигроскопичности образцы твердых диэлектриков высушивают и помещают в атмосферу с относительной влажностью 96... 98 % при нормальной температуре на 24... 48 ч. По истечении времени выдержки образцы взвешивают и определяют увеличение массы по сравнению с первоначальной массой.
Водопоглощаемость. Иногда материалы соприкасаются непосредственно с водой. В таких условиях функционирует изоляция открытых установок, которые подвергаются действию атмосферных осадков или изоляция деталей в насосах.
Водопоглощаемость - это способность материала поглощать воду. Водопоглощаемость Wв определяется относительным приращением массы образца после выдержки его в воде в течение 24 ч:
где m3 — масса образца после выдержки его в воде, г; т1 - масса образца в исходном состоянии, г.
Влагопроницаемость.Большое практическое значение при оценке защитных покрытий имеет влагопроницаемость, т.е. способность материала пропускать сквозь себя пары воды.
Большинство материалов пропускают воду, только для стекол, хорошо обожженной керамики и металлов влагопроницаемость равна нулю.
Влагопроницаемость
где П - масса парообразной воды, проходящей в стационарном режиме через участок поверхности материала толщиной hи площадью S за время t под действием разности давлений водяных паров до и после прохождения образца (p2 - p1); а - коэффициент влагопроницаемости, который зависит от температуры и выбора системы единиц кг/(м*с*Па) = 1 с; р1 - парциальное давление водяного пара в воздухе с одной стороны образца; рг - парциальное давление водяного пара в воздухе с другой стороны образца.
Дата добавления: 2015-10-19; просмотров: 923;