Диэлектрическое покрытие металла это

• Как читать названия ЛКМ?
• Совместимость ЛКМ
• Каталог цветов RAL

• Краска КО-42 и КО-42Т до 450 руб.
• Все предложения

• +7 (4852) 23-68-68
• +7 (4852) 67-05-07
• +7 (920) 113-92-08

Оформить заявку Подбор материала

Назначение органосиликатных композиций

Подробнее Главная → Блог → Лакокрасочные материалы → Электроизоляционные эмали и лаки

Электроизоляционные эмали — это специальные эмали (ЛКМ), которые используют для создания изоляционного покрытия на различных электропроводящих поверхностях, в основном на металлических поверхностях (стальные трубы, обмотки  электрических машин, электрооборудования и т.д.). Электроизоляционные эмали выпускаются различных цветов и  могут использоваться для покрытия поверхностей, нагревающихся до очень высоких температур, а некоторые электроизоляционные эмали хорошо «держат» и перепады температур.  

Образуемые с помощью таких эмалей покрытия не пропускают электричество, что позволяет частично обезопасить окружающих от вероятного поражения электрическим током.  Эмали защищают не только от высокого напряжения, но и от воздействий агрессивных сред: кислот, температуры,  влаги и солей.

Общеизвестно, что любой прибор или установка, которые находятся под высоким напряжением, должны быть безопасны в эксплуатации и обладать качественной электроизоляцией.

  С помощью систем электроизоляции и использования электроизоляционных  эмалей и лаков можно достичь полной безопасности конструкций, оборудования и приборов и избежать ненужных рисков в эксплуатации приборов и оборудования.

Электроизоляционные лаки – это коллоидные растворы из веществ, образующих пленку:  битумов, органических растворителей, смол, масел, эфиров целлюлозы.  Высыхают электроизоляционные лаки достаточно быстро, в ходе этого процесса растворители испаряются, а физико-химические процессы, происходящие в лаковой основе, приводят к отвердению и образованию весьма прочной пленки.

Такие лаки по назначению условно классифицируют так: покровные, клеящие  и пропиточные лаки.  Пропиточные составы используют для пропитки деталей машин и установок, аппаратов в целях создания изоляции, повышения теплопроводности и влагостойкости.  Покровные лаки создают защитные покрытия на уже пропитанных деталях.

Клеящие составы соединяют листы слюды для получения слюдяных изоляционных  материалов.

Эмали отличаются от лаков тем, что в их состав включаются различные наполнители (пигменты), например, двуокись титана, железный сурик или окись цинка. Эмали – это покровные материалы, которые наносятся на уже пропитанные изоляционные детали или поверхности, они более прочные и влагостойкие.

Электроизоляционные лаки и эмали для электроизоляции, предлагаемые «СпецЭмаль», могут быть использованы в технических конструкциях различного вида для защиты от воздействия электротока и агрессивных сред.

  Наш завод производит эту продукцию на протяжении многих лет,  можем предоставить потребителям широкий ассортимент ЛКМ (эмалей и лаков)  для создания качественной электроизоляции.

  Большое количество наименований эмалей и электроизоляционных лаков в нашем ассортименте позволит выбрать Вам наиболее подходящий материал для защиты конкретных приборов, конструкций, установок. Мы предлагаем заказчикам такие электроизоляционные эмали и лаки, как:

• эмаль ЭП-969 — для электроизоляционной защиты и антикоррозионной защиты стальных труб, эксплуатируемых при температуре от минус (60±2)°C до (150±2)°C и влажности до 98%;
• эмаль ГФ-92хс и эмаль ГФ-92гс — электроизоляционные эмали  холодной сушки и горячей сушки.  Применяются соответственно для окраски неподвижных обмоток электрических машин (ХС) и для окраски вращающихся и неподвижных частей обмотки электрических машин и аппаратов (ГС);
• эмаль ЭП-919 — для защиты от коррозии и электроизоляции различных изделий. Покрытие эмали сохраняет свои защитные свойства в течение 12 месяцев;
• эмаль ЭП-9111 — для окраски обмоток электрических машин, электрооборудования в силовых цепях электропоездов и локомотивов;
• эмаль ХС-928 — для создания электрического контакта биметаллических сборок и защиты их от коррозии, а также как антистатик для металлических поверхностей;
• лак БТ-987 (лак БТ-988) — для защиты от воздействия серной кислоты поверхностей аккумуляторов. Покрытие обладает электроизоляционными свойствами;
• лак БТ-99 — лак применяется в электрических машинах, работающих внутри помещений, для защиты обмоток. Покрытие на основе лака бт-99 обладает электроизоляционными свойствами.

Важно помнить,  что перед нанесением электроизоляционных  эмалей поверхность должна быть подготовлена:  удаляется грязь и пыль, поверхность обезжиривается, ржавчина и остатки старой краски удаляются.  Электроизоляционные эмали разбавляют специальными растворителями — виды растворителя, подходящие для выбранной эмали, обычно  указываются на упаковке.

Наносят эмаль обычно распылителем, а при нанесении на провода или кабель чаще используют метод окунания.  Стандартная рекомендация —  наносить эмаль в два слоя.  Первый слой перед нанесением последующего должен хорошо просохнуть.

Если у вас есть какие-либо вопросы, связанные с приобретением и применением эмалей и лаков для электроизоляции, обратитесь к специалистам завода «СпецЭмаль»!

Герметики для деревянных домов, герметики для дерева и бетона Цвет краски.

Компания СпецЭмаль предлагает Вам огнезащитные и лакокрасочные материалы любого назначения:
маслобензостойкие, автоэмали, термостойкие, огнезащита и многие другие.

Мы также продаем огнезащитные материалы для металла, текстиля, бетона, дерева, пластика.

Широкий ассортимент ЛКМ на различной основе:ВЛ, ХП, ЭП, ГФ, КО, ХС, АК, АС, ФЛ гарантирует удовлетворение Ваших потребностей! Действуют специальные цены: эмаль хс-416, грунтовка ас-071, лак хп-734, грунт фл-03ж, краска ко-42т.

8-800-775-07-61 бесплатный звонокпо России

• Каталог
• Прайс-листы
• Доставка

• Карта партнера
• Блог
• Контакты

• Отзывы
• Наши преимущества
• Подбор материала

© 2008—2022 ООО «СпецЭмаль»

Лакокрасочные материалы оптом по России и СНГ Спецэмали, огнезащитные краски и составы

Купить ЛКМ и огнезащиту от производителя

Пользовательское соглашение Политика конфиденциальности Карта сайта

Диэлектрические покрытия. Обзор известных жидких изолент

Популярность так называемых «жидких изолент» растет с каждым днем. На востребованность диэлектрических покрытий влияет поток полезной информации и появление более доступных – по цене и способам заказа – средств.

Сегодня купить жидкую изоляцию несложно, так как она давно не является эксклюзивным продуктом. Однако при выборе подходящего материала могут возникнуть сложности. В данной статье мы провели краткий обзор наиболее популярных диэлектрических покрытий и выделили лучшее по всем критериям.

Обзор самых известных диэлектрических покрытий

1  место

1 место

EFELE AC-500 Spray

Защитное диэлектрическое покрытие на основе смеси синтетических каучуков. После нанесения и полной сушки образует прочную эластичную оболочку, которая обволакивает поверхности, препятствуя их окислению, коррозии, утечкам тока и коротким замыканиям.

• Применяется для электроконтактов и плат, элементов реле и датчиков, клеммных соединений, шинопроводов и многих других деталей электрооборудования.
• Жидкая изолента EFELE AC-500 Spray создает на поверхностях надежный диэлектрический барьер, обеспечивающий их герметичность и абсолютную защиту от механических воздействий, воды, агрессивных сред и газов.

Защитные свойства покрытия сохраняются при температурах от -40 до +100 °С. Оно совместимо с большинством пластмасс, предотвращает развитие коррозии на металлах, выдерживает электрический пробой 5 кВ при толщине защитного слоя всего 0,2 мм.

Состав легко наносится из аэрозольного баллона и легко снимается без применения специальных инструментов (достаточно поддеть слой за край и аккуратно отделить «пленку»). Тонкие слои покрытия удаляются растворителем.

Комплекс достоинств данного материала включает отличные изоляционные свойства, прочность, долговечность, простоту нанесения и удаления при необходимости. Все это доступно потребителям за очень доступную цену, поэтому жидкая изолента EFELE АС-500 Spray по праву занимает верхнюю строчку нашего рейтинга.

2  место

2 место

Scotch 1601

Бесцветное изолирующее покрытие на основе алкидного полимера для защиты электрических контактов коммутационных и распределительных устройств, переключателей и других электротехнических деталей.

Материал обладает высокими диэлектрическими свойствами, устойчив к воздействию погодных условий, УФ, кислот, масла и щелочей. Температурная стойкость покрытия – до 120 °С.

Аэрозольное средство удобно наносится и, застывая, образует прочную, но гибкую пленку с хорошей адгезией к различным основам: металлу, стеклу, пластику, дереву и др.

Жидкая изолента Scotch 1601 обладает хорошими рабочими характеристиками, но в несколько раз дороже предыдущего материала, поэтому уступает ему первое место.

3  место

3 место

Liquid Tape

Специальное резиновое покрытие, использующееся в качестве изоляционного. Создает гибкий, но прочный слой, защищающий поверхности от окисления, воздействия абразивов, солей и других негативных факторов.

Liquid Tape называют «жидкой изолентой» из-за хороших диэлектрических свойств (1,2 кВ при слое 5-7 мм). Покрытие не высыхает и не растрескивается даже в экстремальных условиях. Состав доступен в трех цветах (черном, красном и прозрачном) и 2-х фасовках: банках с кисточкой и аэрозольных баллонах.

Заявленные производителем диэлектрические свойства покрытия в несколько раз ниже, чем у EFELE AC-500, при этом его стоимость (при сравнении аэрозольных фасовок) – самая высокая.

Первые жидкие материалы, предназначенные для изоляции электротехнических деталей, были анонсированы совсем недавно.

Ранее в качестве аналогов классической изоленты и патрубков из фторопласта на производствах использовались полимерные смолы, которые нельзя было купить в обычных магазинах. Однако их основным недостатком было не только сложная доступность, но и слабые рабочие характеристики: невысокие диэлектрические свойства, недолговечность, а также излишняя токсичность для человека при нагреве.

Современные электроизоляционные покрытия имеют негорючую основу, обладают отличной термостойкостью, включают в состав специальные присадки.

Так называемые «жидкие изоленты» выпускаются в тюбиках, банках или аэрозолях, что позволяет выбрать подходящий материал для конкретного случая.

Такие составы равномерно наносятся на поверхности кисточкой или методом распыления, а после застывания образуют целостную гибкую пленку, которая не проводит электрический ток и отталкивает воду.

Тонкий слой покрытия высыхает на воздухе за 10 минут, толстые слои могут потребовать нескольких часов для полимеризации.

После полного застывания жидкая изолента немного теряет в объеме, что позволяет ей еще плотнее обволакивать изолируемый участок.

На сегодняшний день мы выделили лидера по этим критериям. Будем следить за его позицией и появлением новинок на рынке.

Большая Энциклопедия Нефти и Газа

Cтраница 1

Диэлектрические покрытия РёР· SiO2 СЏ вляются РѕРґРЅРёРј РёР· наиболее прочных покрытий, предохраняющих РѕС‚ механических воздействий.  [1]

Диэлектрические покрытия отвертки после ее изготовления должны выдерживать РІ течение 1 минуты напряжение 6000 РІ переменного тока частотой 50 РіС† без РїСЂРѕР±РѕСЏ Рё перекрытий.  [3]

Перспективными диэлектрическими покрытиями, обладающими высокими термомеханическими Рё электрофизическими параметрами, РјРѕРіСѓС‚ быть стеклокристаллические эмали.  [4]

Если диэлектрическое покрытие цилиндрической формы, то при облучении его будут возбуждаться и азимутальные, и аксиальные поверхностные волны.

Причем, как правило, плавно изменяющаяся толщина стенки может быть представлена РІ РІРёРґРµ распределенной неоднородности излучения ( утечки) энергии поверхностных волн Рё особенно азимутальных поверностных волн.  [5]

Толщина диэлектрического покрытия здесь постепенно СЃС…РѕРґРёС‚ РЅР° нет, что обеспечивает необходимое согласование антенны СЃ окружающей средой.  [7]

Толщину диэлектрических покрытий РЅР° проводящих неферромагнитных объектах измеряют вихретоковыми толщиномерами Р’Рў-50РќР¦.  [9]

Рљ диэлектрическим покрытиям РЅР° электропроводящем основании относятся различные оксидные, фосфатные, лакокрасочные, керамические, эмалевые, пластмассовые Рё РґСЂСѓРіРёРµ покрытия РЅР° ферро — Рё неферромагнитных металлах Рё сплавах. Толщиномеры диэлектрических покрытий РЅР° электропроводящих основаниях представляют СЃРѕР±РѕР№ измерители зазора. Выбрав достаточно большое значение обобщенного параметра контроля, можно получить хорошую чувствительность Рє зазору РїСЂРё малой погрешности, вызванной влиянием изменений Р° Рё толщины основания. Благодаря этому удается создать толщиномеры без применения специальных схем, предназначенных для ослабления влияния мешающих факторов РЅР° показания РїСЂРёР±РѕСЂРѕРІ. Рљ РЅРёРј относятся ранее выпускавшиеся РїСЂРёР±РѕСЂС‹ серии РўРџРќ Рё РўРџРљ.  [10]

Рљ диэлектрическим покрытиям РЅР° электропроводящем основании относятся различные оксидные, фосфатные, лакокрасочные, керамические, эмалевые, пластмассовые Рё РґСЂСѓРіРёРµ покрытия РЅР° ферро — Рё неферромагнитных металлах Рё сплавах. Толщиномеры диэлектрических покрытий РЅР° электропроводящих основаниях представляют СЃРѕР±РѕР№ измерители зазора. Выбрав достаточно большое значение обобщенного параметра контроля, можно получить хорошую чувствительность Рє зазору РїСЂРё малой погрешности, вызванной влиянием изменений 5 Рё толщины основания. Благодаря этому удается создать толщиномеры без применения специальных схем, предназначенных для ослабления влияния мешающих факторов РЅР° показания РїСЂРёР±РѕСЂРѕРІ.  [11]

Рљ диэлектрическим покрытиям РЅР° электропроводящем основании относятся различные оксидные, фосфатные, лакокрасочные, керамические, эмалевые, пластмассовые Рё РґСЂСѓРіРёРµ покрытия РЅР° ферро — Рё неферромагнитных металлах Рё сплавах. Толщиномеры диэлектрических покрытий РЅР° электропроводящих основаниях представляют СЃРѕР±РѕР№ измерители зазора. Выбрав достаточно большое значение обобщенного параметра контроля, можно получить хорошую чувствительность Рє зазору РїСЂРё малой погрешности, вызванной влиянием изменений 8 Рё толщины основания. Благодаря этому удается создать толщиномеры без применения специальных схем, предназначенных для ослабления влияния мешающих факторов РЅР° показания РїСЂРёР±РѕСЂРѕРІ.  [12]

Так как диэлектрическое покрытие РїСЂРё воздействии РЅР° него внешних факторов часто РїСЂРёРІРѕРґРёС‚ Рє неосесимметричности диаграммы направленности, то рассматриваемая установка позволяет непосредственно измерять объемную, неосесимметричную диаграмму направленности. Методика расчета РљРџР” состоит РІ следующем.  [13]

Так как различные диэлектрические покрытия обладают неодинаковой сопротивляемостью парафинизации РїСЂРё прочих равных условиях, то различную степень взаимодействия между этими покрытиями Рё частицами парафина можно объяснить наличием РІ каждом конкретном случае определенной высоты энергетического барьера.  [14]

�змерение параметров диэлектрического покрытия осуществляется при воспроизведении требуемых эксплуатационных условий.

Достоверность результатов измерений возрастает, если берутся экстремальные внешние воздействия.

Точность расчетов зависит РѕС‚ точности воспроизведения РЅР° покрытии реальных внешних воздействий, схемных ошибок измерительной установки, погрешности, присущей самому методу электродинамического расчета характеристик излучения.  [15]

Страницы:      1    2    3    4    5

Электроизоляционные и электропроводящие покрытия

Химия и технология лакокрасочных покрытий

Электроизоляционные покрытия. Такие покрытия должны иметь хорошие электроизоляционные свойства, длительно сохраняющиеся в процессе эксплуатации в различных условиях. В зависимости от назначения покрытий преобладает роль тех или иных свойств.

На­пример, от покрытий, предназначенных для защиты радиотехниче­ских изделий (магнитопроводы, пьезокерамические элементы, кон­денсаторы и др.

), требуются низкая электрическая проводимость и малые диэлектрические потери в широком диапазоне частот; при изоляции кабелей, проводов, трансформаторов, обмоток электриче­ских машин особое внимание наряду с электрическим сопротивле­нием обращается на электрическую прочность.

Поскольку большинство изделий эксплуатируется в условиях пе­ременной влажности или при повышенной температуре, электроизо­ляционные покрытия должны быть водо-, масло — и нагревостойкими. В частности, предельно допустимое значение коэффициента водопро­ницаемости для покрытий на электро — и радиодеталях, работающих в сложных климатических условиях, составляет 2 • 10”14 м/(ч • Па).

Наиболее высокая нагревостойкость электрической изоляции (до 800 °С) обеспечивается применением покрытий на неорганической основе — металлофосфатных, стеклокерамических. Рабочие темпера­туры органических покрытий, как правило, не превышают 300 °С.

Покрытия электротехнического назначения, работающие при по­вышенных температурах, характеризуют температурными индексами. Температурный индекс соответствует температуре (в °С), при кото­рой срок службы материала равен 20 000 ч.

Наиболее высокий темпе­ратурный индекс имеют покрытия на основе полиимидов (рабочая температура 220-240 °С), полиамидоимидов (200 °С), полиорганоси — локсанов (180 °С), полиэфироимидов (155-180 °С). Промышленно вы­пускается широкий ассортимент лаков, эмалей и компаундов элек­троизоляционного назначения.

Примером могут служить лаки для эмалирования проводов — полиимидный ПАК-1, полиамидоимидный АД-9113, полиэфироимидный ПЭ-955, полиэфирный ПЭ-939, по­лиуретановый УР-973, на основе ацеталей поливинилового спирта ВЛ-941 (лак метальвин); лаки, эмали и компаунды для пропитки и лакирования стекловолокнистой изоляции проводов и пропитки обмоток электрических машин — полиэфирные и кремнийорганиче — ские ПЭ-933, КО-96, КО-964, компаунды КП-18, КП-34, КП-101 и др., для герметизации резисторов, а также деталей и узлов электротехни­ческих машин — органосиликатные ОС-91-26, ОС-92-ОЗ, ОС-92-25. Все более широкое применение для целей электроизоляции находят порошковые краски и компаунды (П-ЭП-91, П-ЭП-971, УП-2191К) на эпоксидной основе, а также эпоксидно-силиконовые — ЭК-901.

Электропроводящие покрытия. Назначение электропроводящих покрытий — обеспечить прохождение электрического тока или отвод с поверхности возникающего статического электричества. Электро­проводящими считаются покрытия, у которых р^< Ю5 Ом • м.

• Повышенная электрическая проводимость покрытий достигается:
• 1) применением пленкообразователей с большой электронной (полу­проводники) или ионной (полиэлектролиты) проводимостью; 2) ис­пользованием электропроводящих наполнителей; 3) введением в со­став покрытий или обработкой их поверхности ПАВ.
• К пленкообразователям-полупроводникам относятся соединения с системой сопряженных двойных или тройных связей (полиимиды,

Полибензимидазолы, полибензоксазолы и др.), а также полимерные комплексы с переносом заряда (галогенированные полистирол, по- ли-а-метилстирол, поливинилнафталин и т. д.). Получаемые из них покрытия имеют повышенные значения электро — и фотопроводимо­сти: у У = 103-10″9 См/м.

Из полиэлектролитов (полииономеров) находят применение по- ли-М-винилимидазол, сульфированный полистирол, полиакрила­мид, полиакриловая и полиметакриловая кислоты и их соли, поли — этиленсульфонат натрия и др. В частности, сочетанием сульфиро­ванного полистирола с полиметакриловой кислотой (1:3) получено прозрачное антистатическое покрытие для пластмасс с р5 = 5 • 108 Ом.

Наиболее широко применяют в качестве электропроводящих покрытия с металлическими и углеродными наполнителями: карбо­нилом никеля, серебром, медью, цинком, нержавеющей сталью, сплавами Ре-№, Бе-Мг-Со, Бе—51—А1, арсенидом или фосфатом гал­лия, антимонидом индия, техническим углеродом, графитом, графи — тированным волокном, «керн-пигментами» (посеребренный никель, углеродистое железо). Особенно распространено применение ка­нального и антраценового технического углерода, имеющего высо­кую дисперсность и образующего в пленке цепочечные структуры, а также коллоидного графита.

Электрическая проводимость наполненных покрытий определя­ется составом и электрическими параметрами отдельных компонен­тов (рис. 4.42). При больших степенях наполнения Ру пленок в зави­симости от объемной доли введенного металлического наполнителя ориентировочно может быть вычислено по следующему уравнению:

1. Ту Ме
2. Ру — Кру Ху,
3. Ме ^
4. Где ри — удельное объемное сопротивле­ние металла; К- постоянная.
5. Оптимальная степень наполнения покрытий (в зависимости от типа на­полнителя) составляет 25-50 % по объ­ему или 45-85 % по массе. Прово­димость возрастает при применении

Рис. 4.42. Зависимость удельного объем­ного сопротивления полиакрилатного покрытия от объемной доли наполни­телей:

• 1 — серебро; 2 — карбонил никеля; 3 — медь;
• 4 — ацетиленовый технический углерод; 5 —
• Графит Ху,
  Коллоидных металлов, и особенно металлов в состоянии наноча­стиц.
• Если использовать ферромагнитные наполнители, например кар­бонил никеля, а формирование покрытий проводить в магнитном поле, то наполнитель распределяется по силовым линиям непрерыв­ными тяжами; в результате получаются покрытия с особенно высо­кими электропроводящими свойствами: р^= КУ^-КГ6 Ом • м.
• Для устранения седиментации токопроводящих красок вместо ме­таллов широко применяют керн-пигменты — частицы минеральных наполнителей и стекломикросфер, покрытые тонким слоем металла.

Повышение электропроводности покрытий достигается при при­менении ПАВ, в первую очередь катионоактивных. Особенно полез­но их сочетание с сажей, учитывая положительное влияние ПАВ на ее диспергирование.

Разновидностью токопроводящих покрытий являются антиста­тические.

Их основное назначение — снятие статического электриче­ства с поверхности диэлектриков, каковыми являются большинство полимеров и покрытий, и, нередко, обеспечение электропроводности субстратов-диэлектриков при нанесении на них жидких или порош­ковых красок в электрическом поле высокого напряжения.

Для антистатических покрытий наиболее важным показателем является удельное поверхностное сопротивление р5, которое должно быть не более Ю10 Ом, а также цвет, особенно при окрашивании помеще­ний. В этом отношении многие электропроводящие составы, в пер­вую очередь с углеродными наполнителями, не всегда оказываются пригодными.

1. В основном используется три способа получения антистатиче­ских покрытий:
2. 1) обработка поверхности растворами ПАВ;
3. 2) введение ПАВ в состав покрытий;
4. 3) применение электропроводящих наполнителей.

Наименее стабильные результаты дает первый способ. С течени­ем времени из-за испарения и миграции ПАВ внутрь пленки (или субстрата) антистатические свойства утрачиваются, р возрастает.

Более стабильными получаются покрытия при введении ПАВ в со­став лакокрасочных материалов.

Хорошие результаты, в частности, получены при применении катионоактивных ПАВ (соли четвертич­ных аммониевых оснований пиридиния, амидазония, алкамона ДС, алкамона ГН и др.) в количестве 0,3-0,5 %.

Обширную группу антистатиков представляют композиции с электропроводящими наполнителями — оксидами металлов: олова, сурьмы, стронция, индия, представляющими собой высокодисперсные порошки или чешуйки. При их введении в состав пленкообразователей в количестве 0,5-5,0 % образуются прозрачные (лаковые) покрытия с р«> порядка 108 Ом, равно как и пигментированные любого цвета.

Пленкообразователями для получения электропроводящих (в том числе и антистатических) покрытий могут служить разные полиме­ры и олигомеры — полиакрилатные, виниловые, эпоксидные, крем — нийорганические, полиэфирные, полиуретановые. В частности, полу­чили распространение электропроводящие эмали АК-5260, АС-588, ХВ-5211, ХВ-5235, В-АС-980 и др.

Электропроводящие покрытия нашли применение для изготовле­ния печатных плат, в производстве термоэлементов (для обогревае­мой одежды, спальных принадлежностей, стеновых панелей и др.

), в качестве подслоя при металлизации пластмасс, для экранирования аппаратуры и конструкций от действия электромагнитных полей и защиты от излучений сверхвысоких частот. Детали с электропроводя­щими покрытиями легко свариваются.

Но основное назначение анти­статических покрытий — защита пластмасс и других токонепроводящих материалов от возникновения статического электричества (покрытия на топливных стеклопластиковых цистернах, пластмассовых трубо­проводах для перекачивания нефтепродуктов и прочих изделиях).

Трекингостойкие покрытия. Под Трекингостойкостъю пони­мают способность изолятора противостоять воздействию поверхно­стных частичных электрических разрядов.

С явлением трекинга часто сталкиваются при эксплуатации полимерной (например, стеклопла­стиковой) электроизоляции высоковольтного оборудования, рабо­тающего при сверх — и ультравысоких напряжениях.

При низкой тре — кингостойкости изоляция нарушается, на поверхности образуется науглероженный след (трек). Чем больше время до образования тре­ка, тем выше трекингостойкость.

Применение лакокрасочных покрытий — один из путей повыше­ния трекингостойкости изоляции. Эффективность их действия, од­нако, избирательна. Наилучшими являются покрытия, обладающие высокой адгезией к подложке и низкими значениями водопоглоще — ния и электрической проводимости (ру = 1016-1017 Ом • м).

Так, по стеклопластику и стеклотекстолиту применяются покрытия на основе полиуретановых лаков (УР-293, УР-1161), циклоалифатических эпок­сидных олигомеров и полиорганосилоксанов. Трекингостойкость повышается при введении некоторых наполнителей (например, кар­боната бария) и с увеличением толщины покрытий.

При толщине 100 мкм трекингостойкость покрытий из лака УР-1161 — 14 ч, из лака УР-293 (с наполнителями) — 22-24 ч; трекингостойкость стеклопла­стика без покрытий — не более 1,5 ч.

4.6.1. МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СВОЙСТВ

Для определения электрических свойств лакокрасочных покры­тий существуют тестированные методы и приборы. В частности, удельное объемное сопротивление определяют по ГОСТ 6433.2-71, диэлектрическую проницаемость и тангенс угла диэлектрических по­терь в зависимости от частоты — по ГОСТ 6433.

4-71 или ГОСТ 22372- 77, а электрическую прочность — по ГОСТ 6433.3-71. Для определения пользуются приборами типа ПУС-1, М-218, ИТН-6 или тераомметром Е6-3 (МОМ-4). Принцип измерения основан на оценке напряжения и силы тока, который проходит через образец, находящийся между двумя электродами.

В случае порошковых красок применяют табле — тированные образцы. Значение р У рассчитывают по формуле:

• Pv— KRx>
• Где К — постоянная, определяемая геометрическими размерами электродов; Rx — значение сопротивления по показаниям прибора.
• Диэлектрическую проницаемость и тангенс угла диэлектрических потерь определяют с помощью высокочастотного измерителя индук­тивности и емкости Е-7-5А, моста Р-571, куметров типа КВ-1, Е4-7, измерителей добротности типа Е-9-4, Е-9-5 и других приборов. Значе­ние в находят путем сопоставления емкости конденсатора с образцом между обкладками Сд с емкостью воздушного конденсатора Q:
• 8= Сд/Св.
• Тангенс угла диэлектрических потерь рассчитывают по формуле:
• Tg 5 = со ДСК,
• Где со = 2л/ If — частота, обычно /= 50 Гц); R — сопротивление; Ск — емкость конденсатора.

Электрическую прочность определяют на установке АИИ-70 и др. путем кратковременного воздействия электрическим током высокого напряжения на покрытие, находящееся на медной подложке (фольга, пластинка). Отмечают значение напряжения, при котором происхо­дит пробой, и относят его к толщине покрытия в месте пробоя.

Большинство лакокрасочных материалов содержат органические растворители и другие огнеопасные и вредные вещества, поэтому при работе с ними приходится применять специальные меры пре­досторожности. Многие органические растворители относятся к легковоспламе­няющимся и горючим …

Использование вторичных материальных ресурсов — необходи­мое условие роста экономики, совершенствования производства и уменьшения загрязнения окружающей среды. В окрасочных произ­водствах такими ресурсами могут служить отходы лакокрасочных материалов, осаждающихся в распылительных камерах, …

При получении покрытий образуются разные загрязняющие вод­ную среду стоки. Наибольшее количество сточных вод образуется при подготовке поверхности металлов — щелочном обезжиривании, трав­лении, фосфатировании, оксидировании, пассивировании. Стоки воз­никают также при мокрой …

Нанесение диэлектрических, токопроводящих и полупроводниковых покрытий

Создание диэлектрических, токопроводящих и полупроводниковых покрытий непосредственно на изделиях позволяет существенно упростить их конструкцию и технологию изготовления. При этом отпадает необходимость использовать стандартные компактированные токопроводящие материалы.

Например, современное производство радиоэлектронной аппаратуры немыслимо без использования в конструкциях токопроводящих элементов проводников или диэлектриков в виде тонких покрытий или пленок. Требование к электропроводниковым покрытиям и пленкам — невысокое удельное электрическое сопротивление р = 10_3—10-5 Ом м. Обычно это некоторые металлы и их сплавы.

Электрическая проводимость твердых тел, как известно, в первую очередь определяется электронным строением атомов. В результате взаимодействия электромагнитных полей атомов энергетические электронные подуровни расщепляются, образуя энергетические зоны. Плотность их заполнения электронами и их перекрытие определяют электрическую проводимость проводников.

Деформации и остаточные напряжения, возникающие при нанесении покрытий, создают искажения в кристаллической структуре слоя (вакансии, дислокации, блоки границ и др.), которые повышают электрическое сопротивление, обусловленное рассеянием электронов. Примесные и легирующие элементы в металлах по-разному влияют на электрическую проводимость.

Для повышения электрического сопротивления следует применять сплавы со структурой твердых растворов. Ниже приведены значения электрического сопротивления некоторых металлов при 20 °С:

Металл Ag Си Аи A1 Fe Zn W

р.мкОм-м 0,016 0,017 0,022 0,028 0,098 0,059 0,050

Меньшие значения р характерны для неметаллических элементов, металлидных и неметаллических соединений. Отметим, что соединения с металлическим типом связи достаточно элек- тропроводны, особенно при упорядоченном расположении атомов. Кроме того, токопроводящие покрытия должны обеспечивать постоянное, низкое переходное сопротивление контактов при коммутационных соединениях.

Диэлектрические покрытия составляют противоположность электропроводящим. Их относят к покрытиям-изоляторам, обладающим высоким удельным сопротивлением р = 108—1016 Ом м. Полупроводниковые материалы имеют промежуточные значения электрической проводимости р = 105—108 Ом м.

Особенно перспективны покрытия со сверхвысокой электрической проводимостью. Эти материалы относят к сверхпроводникам.

Сверхпроводимость состоит в том, что электрическое сопротивление проводника падает скачком практически до нуля при его охлаждении ниже критической температуры Тк для данного материала. В сверхпроводящее состояние могут переходить многие неорганические материалы (рис.

25.8) — металлы и их сплавы, метал — лидные и неметаллические соединения. Сверхпроводимость обнаружена у 30 элементов и примерно у 1000 сплавов. Первоначально рекордно высокое значение Тк « 250 °С было обнаружено у неорганического соединения Nb3Ge.

Для многих других неорганических материалов значения Тк лежат в диапазоне температур существования жидкого водорода (Гкип = -252,6 °С) или гелия (Тшп = -268,93 °С).

Рис. 25.8. Изменение удельного электрического сопротивления проводников (кривая 1) и сверхпроводников (2) в области низких температур

Дальнейшие исследования сверхпроводящего состояния проводников позволило существенно повысить Тк:

В качестве охлаждающих сред для этих материалов могут быть использованы другие газы, в частности недорогой и удобный в обращении жидкий азот = -195,8 °С). Дальнейшие интенсивные исследования позволят получить новые результаты как по химическому составу сверхпроводников, так и способам их компактного производства.

Другим важным параметром, характеризующим сверхпроводимость материалов, является критическая напряженность магнитного поля Нк. При превышении этого параметра проводимость проводников переходит в нормальное состояние.

Таким образом, для создания сверхпроводящих покрытий необходимо стремиться к максимальным значениям Тк и Нк.

Среди сверхпроводников 2-го рода выделяется группа жестких сверхпроводников. Для них характерно большое число дефектов структуры (неоднородности, вакансии, дислокации и др.). Это затрудняет движение магнитного потока и, следовательно, положительно влияет на #к, что существенно упрощает производство сверхпроводящих покрытий.

В связи с этим именно жесткие сверхпроводники вплоть до очень сильных полей представляют интерес для технических приложений. Кроме того, при нанесении покрытий легче избежать трудностей, обусловленных высокой хрупкостью соединений. Это особенно относится к неметаллическим бескислородным соединениям (Nb3Sn и др.

) и некоторым оксидным системам при получении из них проволочных, ленточных и других сверхпроводников. Теория и практика производства сверхпроводниковых элементов свидетельствуют о необходимости сохранения стехиометрического состава исходной композиции по всем элементам, особенно летучих составляющих, например кислорода, присутствующего во многих системах.

При нанесении покрытий даже небольшие потери кислорода приводят к потере сверхпроводящих свойств исходного материала.

Материалы и способы нанесения диэлектрических, полупроводниковых и проводящих покрытий. Нанесение токопроводящих покрытий производится в основном из чистых металлов с невысоким омическим сопротивлением. К ним в первую очередь относятся Ag, Си, Аи, А1.

Однако алюминий имеет высокое переходное сопротивление из-за наличия на поверхности проводника плотной оксидной пленки, затрудняющей коммутативные соединения (сварка, пайка и др.

), в связи с чем ограничено его применение для токопроводящих покрытий, несмотря на малое электрическое сопротивление и высокую доступность.

Принципиально нанесение токопроводящих покрытий возможно многими способами по различным схемам формирования. Наибольшее применение получили способы формирования тонких покрытий и пленок из атомарных потоков путем электрохимического, химического и конденсационно-вакуумного осаждения металла.

Основная область применения — производство элементов радиоэлектронной техники. Нанесение тонких покрытий и пленок широко используется в изготовлении микросхем для создания токопроводящих дорожек и контактных площадок на основе внутрисхемных соединений посредством пайки или сварки навесных деталей и внешних выводов.

Жесткие требования к материалам для дорожек и контактных площадок удается удовлетворить, прибегая к двухслойным покрытиям. Например, подслой хрома улучшает адгезию алюминиевых дорожек.

В то же время на контактных площадках из алюминия необходимо нанесение металлического слоя, способного улучшить процесс образования прочного соединения с другими элементами микросхемы.

Если требуется получение токопроводящих покрытий значительной толщины (200 мкм и более), целесообразно использовать способы газотермического напыления, несмотря на их более низкое качество, проявляющееся в наличии развитых несплошностей, несовершенной кристаллической структуры и оксидных пленок, что существенно снижает электрическую проводимость напыленных покрытий.

На практике при изготовлении изделий с токопроводными покрытиями не всегда руководствуются только таким условием, как применение металлов с высокой электрической проводимостью.

Иногда приходится учитывать и другие эксплуатационные требования, например жаростойкость, термостойкость, совместимость и проч.

В связи с этим номенклатура неорганических материалов для токопроводящих покрытий может быть обоснованно расширена.

Газотермические покрытия широко используются для изготовления резисторов на бюлыиие мощности. Для металлических подложек применяют двухслойное покрытие. Первый слой напыляют из материалов-диэлектриков, главным образом оксидов с довольно высокой пористостью.

Второй основной слой, выполняющий функции резистора, напыляют из металлических сплавов с высоким омическим сопротивлением, например нихрома (80%Cr + 20%Ni).

Для увеличения омического сопротивления полезно вводить в слой некоторое количество высокотемпературной оксидной фазы.

Нанесение сверхпроводящих покрытий. В связи с высокой хрупкостью многих сверхпроводящих материалов целесообразно изготовлять сверхпроводниковые элементы посредством их нанесения в виде покрытий. При этом могут использоваться подложки различных конструктивных исполнений из соответствующих материалов и в случае необходимости с применением барьерных промежуточных слоев.

Сохранение исходного состава при создании сверхпроводящих покрытий — необходимое условие при разработке технологического процесса.

В этом отношении предпочтительно формировать покрытия из твердофазного состояния посредством закрепления на поверхности изделия порошкового слоя с его последующим упрочнением с использованием диффузионных процессов или деформированных с высокой скоростью нагружения (гл. 21).

Для некоторых составов целесообразно применять газотермические способы напыления сверхпроводящих покрытий — детонационные, плазменные, газопламенные с высокой скоростью порошковых частиц при их переносе (см. § 8.8), когда формируются качественные покрытия из частиц, находящихся в вязкопластическом состоянии.

Потери наиболее летучего элемента — кислорода, присутствующего во многих составах сверхпроводящих композиций, могут быть компенсированы окислительной средой в газофазном потоке или последующей термической обработкой покрытия в кислородной среде.

Дефекты, образующиеся при газотермическом напылении в виде несплошностей различной формы, как отмечалось, оказывают положительное влияние, способствуя получению максимальных значений напряженности магнитного критического поля Нк. В ИМЕТ РАН разработаны сверхпроводящие покрытия из высокотемпературной керамики с Тк = 91 К.

Конденсационно-вакуумное осаждение сверхпроводящего материала весьма перспективно для создания сверхпроводящих покрытий, например для радиоэлектронной аппаратуры (In2Te3—InAs и т.д.), при нанесении сверхпроводящих покрытий, особенно из материалов с несложным фазовым и химическим составом (Nb3Sn и проч.).

Практическое использование нашли сверхпроводящие материалы с высоким содержанием ниобия[1] — сплавы 65 БТ (22—26%Ti; 63-68%Nb; 8,5-1 l,5%Zr) с Тк = 9,7 К (-263,3 °С); 355Т (60-64%Ti; 33,5-36,5%Nb; 1,7-4,3%Zr). Проволоку из этих сплавов из-за высокой хрупкости заливают в медную матрицу. Оба сплава применяют для обмоток мощных генераторов, магнитов большой мощности, туннельных диодов и др.

Нанесение диэлектрических покрытий. Наиболее часто токопроводящие покрытия наносят на изделия из материалов с диэлектрическими свойствами. Если основу конструкции изделия составляют материалы с малым омическим сопротивлением, необходим промежуточный изоляционный слой — диэлектрическое покрытие.

Удельное сопротивление неорганических материалов-диэлектриков, формирующих покрытие, должно быть достаточным для полной электроизоляции основного проводящего покрытия.

Толщина диэлектрического покрытия при заданных условиях эксплуатации во многом зависит от удельного омического сопротивления материала и структурного состояния нанесенного покрытия. В подавляющем большинстве технологических процессов в качестве материалов-диэлектриков используют оксиды, сплавы оксидов и оксидные химические соединения.

Это позволяет получать изоляционные покрытия с удельным сопротивлением р = 108—1017 Ом-см. На электрическое сопротивление покрытия положительно влияют допустимые несплошности, образующиеся при формировании изоляционного слоя.

Диэлектриками называют вещества, у которых валентная электронная зона отделена от зоны проводимости широкой зоной запрещенных энергий. В них преобладает ионный или ковалентный тип связей и нет свободных носителей зарядов.

Одним из основных свойств диэлектриков является диэлектрическая проницаемость г — мера способности диэлектрика к поляризации в электрическом поле, характеризующая диэлектрические свойства материала — его реакцию на электрическое поле.

Конструкционные диэлектрики общего назначения имеют невысокие значения е (10—12); специализированные, например в конденсаторах, до 103—104. Другим важным свойством диэлектриков является электрическая прочность, характеризуемая сопротивлением пробою.

Пробой представляет собой необратимое разрушение твердого диэлектрика под действием поля и потерю изолирующих свойств. Электрическая прочность Епр определяет отношение пробивного напряжения Unp к толщине диэлектрика в месте пробоя. В свою очередь толщина диэлектрика выбирается с учетом диэлектрической проницаемости материала покрытия и особенностей его формирования.

• Из неорганических материалов для нанесения электроизоляционных покрытий наиболее целесообразно применять (гл. 3):
• О керамику — материалы, полученные при высокотемпературном спекании минеральных порошков и образующие аморфную и кристаллические фазы;
• О стекло — изотропное твердое вещество, образованное при охлаждении расплавов, содержащих стеклообразующие компоненты: Si02, В203идр.;
• О ситалл — стеклокристаллический материал, образованный мелкой кристаллической фазой (60—95 %) и остаточным стеклом (5—40 %).

Эти материалы наиболее стойки к нагреву и выдерживают температуру 180 °С и выше. Кроме того, у них малые гигроскопичность и влагопроницаемость.

При выборе материала электроизоляционного покрытия обязательно учитывают его физико-химические свойства и совместимость как с материалом изделия, так и с материалом токопроводящего слоя, особое внимание обращая на близость коэффициентов термического расширения.

В первом приближении при выборе материала электроизоляционного покрытия можно руководствоваться данными табл. 25.3. Низкочастотные (НЧ) диэлектрики (электрофарфор, сегнетоке- рамики и др.) обладают особенно высокими значениями г.

Стекло и ситаллы позволяют получать покрытия, обеспечивающие максимальные показатели по Епр.

При производстве радиоэлектронной аппаратуры наилучшие результаты (особенно для конденсаторов) показывают покрытия на основе ТЮ2: тиконды (Т-60, Т-80, Т-150) и термоконды (Т-20, Т-40)1, широко применяют и другие оксидные материалы, например титанат бария ВаТЮ3 (е = 4000), ВаО ТЮ2.

Таблица 25.3. Свойства некоторых неорганических диэлектриков

1 Цифра указывает значение е.

Современное развитие методов нанесения неорганических покрытий позволяет создавать на изделиях электроизоляционные слои различного назначения.

Тонкие диэлектрические покрытия на изделиях радиоэлектронной аппаратуры в основном наносят конденсационно-вакуумным осаждением из паровых потоков. С применением ионного распыления оксидных мишеней удается получать керамические покрытия состава, близкого к исходному.

Наиболее перспективными следует считать способы синтезирования оксидных диэлектрических покрытий с использованием реакционной формы процесса[2].

Атомарный поток металлического пара при взаимодействии с кислородом образует на поверхности изделия диэлектрическое покрытие высокого качества. Применяя последующую обработку, можно перевести сформированный конденсат в стеклообразное (стекло) или стеклокристаллическое (ситалл) состояние.

Тонкие диэлектрические покрытия из стекла и ситалла получают из расплавленного состояния по технологиям, сходным с эмалированием (гл. 20).

Толстые электроизоляционные покрытия наносят в основном по порошковой схеме формирования, используя методы газотермического напыления. Изменяя состав исходного оксидного порошка и применяя последующую термическую обработку, можно наносить керметные, стеклообразные и ситалловые диэлектрические покрытия.