Сабақтың тақырыбы: Диэлектрлік материалдар

Күні ___________

Тобы __________

Сабақтың тақырыбы: Диэлектрлік материалдар

Сабақтың мақсаты:

1. Білімділік: Диэлектрлік материалдардың түрлерімен, қасиеттерімен, сипаттамаларымен таныстырып, олардың маңыздылығын ашып көрсету.

2. Дамытушылық: Диэлектрлік материалдар туралы білімдерін дамытып, өткізгіш материалдар мен диэлектрлік материалдардың айырмашылығын салыстыру.

3. Тәрбиелік: Оқушыларды диэлектрлік материалдарды тәжірибеде тиімді пайдалануға тәрбиелеу.

Сабақтың түрі: Теориялық

Сабақтың оқу әдісі: Жаңа сабақ меңгерту

Құрал - жабдықтар: Диэлектрлік материалдар, слайдтар, мультимедиялық проектор.

Сабақтың жоспары:

1. Ұйымдастыру бөлімі - 2 мин

2. Өткен тақырыпты тексеру - 20 мин

3. Жаңа тақырыпты түсіндіру - 35 мин

4. Жаңа тақырыпты бекіту - 20 мин

5. Үйге тапсырма - 3мин

Сабақтың барысы:

1. Ұйымдастыру бөлімі: Аудитория тазалығын тексеру. Оқушылармен амандасып, сабақта жоқ оқушыларды тексеру. Сабақтың барысымен таныстыру, сабақтың мақсатымен таныстыру.

2. Өткен тақырыпты тексеру.

Өткен тақырыпты тексеру үшін оқушыларға мультимедиялық проектордан сұрақтар қойылады. Оқушыларды бағалау үшін диэлектрлік материалдардан жасалған бұйымдар беріп, сабақ соңында бағалау.

1. Электротехникалық материалдардың қандай түрлері бар?

2. Электротехникалық материалдардың қасиеттерін бағалаудың қандай сипаттамалары болады?

3. Электротехникалық материалдардың механикалық сипаттамалары?

4. Электротехникалық материалдардың электрлік сипаттамалары?

5. Диэлектрлік материалдар қандай күйде болады?

6. Газ тәрізді диэлектриктерге нелер жатады?

7. Газдар қандай құрылғыларда диэлектрик ретінде қолданылады?

8. Газ тәрізді диэлектриктердің қасиеттері қандай?

9. Сұйық диэлектриктер қандай құрылғыларда қолданылады?

10. Сұйық диэлектриктерге нелер жатады?

11. Мұнайлы электризоляциялық майлар қандай үш топқа бөлінеді?

12. Сұйық диэлектриктердің электрлі сипаттамаларын арттыру үшін қандай процесс жасалады?

13. Мұнайлы электризоляциялық майларды қалай өңдеп алады?

14. Ингибиторлар дегеніміз не?

15. Мұнайлы майлардың кемшіліктері?

3. Жаңа тақырыпты түсіндіру:

(Мультимедиялық проекторда слайд түрінде жаңа тақырып бойынша материалдар көрсетіледі.)

Жаңа қайталап кеткеніміздей электротехникалық материалдар өткізгіштер, жартылай өткізгіштер, электризоляциялық материалдар және магнитті материалдар болып бөлінеді. Соның ішінде электризоляциялық метериалдар газ тәрізді, сұйық және қатты болып бөлінеді. Бүгінгі сабақта қатты диэлектрик материалдардың түрлерімен танысамыз.

Барлық резеңкелерге тән қасиет - жоғары созымдылығы. Сонымен бірге жоғары суға төзімділігі, газды өткізбеушілігі және олардың жақсы электризоляциялық сипаттамалары бар. Резеңкелердің негізгі компоненті табиғи немесе синтетикалық каучуктер болып табылады.

Резеңкелі қоспаның компоненті толтырғыштар болып табылады. Резеңкелердің механикалық беріктігін арттыратын активті толықтырғыштарға мырышты ақ бояулар және көміртекті күйе жатады.

Сондай-ақ резеңкелі қоспаларға жұмсартқыштарды және ескіруге қарсыласқыштарды енгізеді. Жұмсартқыштаршала резеңкелердің иілгіштігін арттырады және олардың вулканизациясының температурасын төмендетеді.

Қыздыру, жарық және қышқылдандырғыштардың әсерінен резеңкелі изоляция морт сынғыш болады және шытынайды. Ескіруге қарсыласқыштар резеңкелі изоляцияның қышқылдануға, жылулық және жарықтан ескіруге төзімділігін арттырады.

Кейде резеңкелі қоспаларға бояғыштарды енгізеді: темір сурик, мырышты ақ бояулар және т.б.

Кабельдің резеңкелі қабықшаларын қорғау үшін шлангты резеңкелерді қолданады.

1000 В жоғары кернеуліктегі кабельдердің сымдарын иизоляциялау үшін қолданылатын резеңкелер жоғары электрлік және механикалық сипаттамаларға ие.

Лактар - арнайы еріткіштерден алынған пленка түзуші заттардың коллоидты ерітінділері.

Қабықша түзуші заттарға қара майлар, өсімді құрғаушы майлар, целлюлоза эфирлері жатады. Қабықша түзуші заттардың еріткіштері ретінде оңай буланушы сұйықтықтарды: бензолды, толуолды, ксилолды,спирттерді қолданады.

Қоюланған лактарды еріту үшін оларға еріткіштерді енгізеді.

Лак құрамына, сондай-ақ пластификаторлар - лакты қабықшаға созылымдық беруші заттар және сиккативтер, кейбір лактарға олардың құрғауын тездету үшін енгізілетін сұйық немесе қатты заттар кіруі мүмкін.

Сіңдіруші лактар электрлі машиналардың және аппараттардың орамдарына сіңдіру үшін қолданылады. Сіңдіруші лактардың ең басты сипаттамаларының бірі олардың сіңдіру қабілеті болып табылады. Неғұрлым лактың тұтқырлығы аз болса, оның сіңдіруші қабілеті соғұрлым көп болады.

Жабушы лактарды сіңдірілген орамдардың бетін лакпен жабу үшін қолданады. Жабушыларға орамды сымдарды эмальдауға қолданылатын эмаль - лактар, сондай-ақ электротехникалық болат тақташаларын изоляциялауға қолданылатын лактар жатады.

Желімдеуші лактарды түрлі электризоляциялық материалдарды: слюда табақшаларын,керамиканы, пластмассаларды және т.б. желімдеу үшін қолданады.

Желімдеуші лактарға қойылатын негізгі талап олар жақсы жабысуы және берік жік түзуі керек.

Лактарды құрғату тәсіліне байланысты былай бөлінеді:

1. Ауада құрғату

2. Пеште құрғату

Электризоляциялық эмальдар - құрамына ұсақ бөлінген заттар - пигменттер енгізілген лактар. Пигмент ретінде бейорганикалық заттарды, металл оксидтерін эмальға ақ түс беріп тұратын күкіртті мырыштың күкіртқышқыл бариймен қоспасы және олардың қоспаларын пайдаланады.

Көптеген электризоляциялық эмальдардың негізі майлы-глифтальды лактар болып табылады, олар жоғары желімдеуші қабілеттілігімен және қыздыруға төзімділігімен сипатталады.

Түрлі электризоляциялық қағаздарды және кортондарды жасауға арналған шикізат целлюлоза болып табылады. Ағаш құрамына лигнин, қара майлы заттар кіреді, олар целлюлозада қалып, қағазға нәзіктік беріп тұрады және оның электризоляциялық қасиетін төмендетеді. Бұл қоспалар қағазда неғұрлым аз болса, олар соғұрлым берік, созылымды болады және ол баяу ескіреді. Сол себептен электризоляциялық қағаздарды жасауға арналған.

Электризоляциялық қағаздарды және картонды жасау үшін сульфатты целлюлозаны қолданады.

Жасалған қағаздардың ылғалдылығы 5-9% аралығында. Ылғалдылығы артқан сайын қағаздың электризоляциялық қасиеттері және механикалық беріктігі төмендейді.

Электризоляциялық қағаздар кабельді, конденсаторлы, сіңдіруші, оралатын, микалентті және бекітілген болып бөлінеді.

Кабельді қағаз жоғары кернеудегі кабельдердің негізгі изоляциясы болып табылады.Кабель желілерін орағаннан кейін оны электризоляциялық маймен сіңдіреді.

Кабельді қағаздар 35, 110, 220 кВ кернеуде кабельдердің күш желілерін изоляциялау үшін шығарылады.

Конденсаторлы қағаз сұйық диэлектрикпен сіңдірілген қағазды конденсаторларда қолданылады және таза сульфатты целлюлозадан жасайды. Бұл өте жұқа қағаздар, қалыңдығы-0,004-0,03 мм. Мұнайлы конденсаторлы маймен сіңдіруден кейін конденсаторлы қағаздың электрлік беріктігі 10-15 есе артады.

Сіңдіруші қағаз қатпарлы электризоляциялық пластмассаны, яғни гетинаксты жасау үшін арналған. Сіңдіруші қағаздардың ауа өткізгіштігі және сіңдірушілігі басқаларға қарағанда жоғары.

Оралатын қағаз электризоляциялық оралатын бұйымдарды жасауға арналған, целлялозадан жасалады.

Пластикалық массалар (пластмассалар) - престелуші ұнтақтардан алынатын бұйымдар, олар температура және қысым әсерінен жұмсарады. Құю немесе престеу нәтижесінде әр түрлі пішіндегі пластмассалық бұйымдар алынады.

Пластмассалар көп компонентті материалдар болып табылады. Олар байланыстырғыштардан, толтырғыштардан, пластификаторлардан, стабилизаторлардан, майлаушы заттардан, қатайтқыштардан, бояғыштардан тұрады.

Байланыстырғыш заттар - синтетикалық қара майлар. Олар толтырғыштарды және пластмассалардың басқа компоненттерін сіңіреді.

Толтырғыштар - ұнтақ тәрізді немесе талшықты заттар. Талшықты толтырғыштыр пластмассалардың механикалық беріктігін арттырады.Пластмассаларда 40-60% -ға дейін толтырғыштар болады.

Пластификаторлар - пластмассаларға олардың морт сынғыштығын төмендету және суыққа төзімділігін арттыру үшін енгізілетін, қою май тәрізді синтетикалық сұйықтар.

Стабилизаторлар - пластмассаларға олардың жарыққа және қыздыруға төзімділігін арттыру үшін енгізілетін заттар.

Майлаушы заттар - пластмассаларға престелген бұйымдарды болат пресс пішіндердің бетінен бөлу үшін енгізіледі.

Қатайтқыштар - пластмассаларға олардың қатаюын тездету үшін енгізілетін заттар

Бояғыштар - пластмассаларға бұйымдарға біркелкі бояуды беруші заттар.

Гетинакс беттік қатпарлы материал, ондағы толтырғыш қалыңдығы 0,1-0,1 мм қағазбен сіңдірілген беттер болып табылады.

Текстолит - гетинакстан ерекшілігі, онда мақта-маталы матаның болуында.

Электркерамикалық материалдар қатты тас тәріздес заттар, оларды образивтермен өңдеуге болады және белгіленуі бойынша үш топқа бөледі: изоляторлы, конденсаторлы және сегнетоэлектрлік керамиктер.

Электротехникалық фарфор - электркерамикалық материалдардың ішінде кең қолданылатындарының бірі. Ол жоғары және төмен кернеудегі изоляторлардың түрлі құрылысын жасау үшін қызмет етеді, электрфарфорлы масса 42-50% балшықты заттардан, 20-25% кварцтар, 22-30% калийлі цтаттан және 5-8% ұсақталған сапасыз фарфорлы бұйымдардан тұрады. Қамыр тәрізді масса алу үшін ұсақталған компоненттерге 20-22% суды енгізеді. Бұдан кейін қамыр тәрізді фарфорлы массаны вакуумда өңдейді. Вакуум - престен алынатын масса мономенті цилиндр, ол мундидуктан шығысымен белгілі ұзындықтағы бөліктерге бөлінеді, кейіннен гипсті немесе болат пішіндерде престеу арқылы қалыптайды. Құрғатылған фарфорлы бұйымдарды сұйық әшекейлі суспензиямен жабады. Түсті әшекейлерге бояғыштарды енгізеді.

Электрфарфорлы бұйымдарды күйдіру барысында әшекей қатпары балқиды. Әшекей изоляторлардың механикалық беріктігін және атмосфералық ластануларға төзімділігін арттырады.

Стеатит бұл да электрокерамикалық материал болып табылады.

Стеатит электрофарфорларға қарағанда өте қымбат материал, себебі оны жасау үшін өте қымбат шикізат қолданылады. Иілгіш стеатитті массадан стеатитті изоляторлар және электризоляциялық бұйымдар жасайды.

Керамикалық конденсаторлы материалдардың керамикалық изоляциялық материалдан ерекшелігі, диэлектрлік өткізгіштігі болады. Керамикалық конденсаторлар өндірісінің технологиясы қағазды слюдалыларға қарағанда оңай. Керамикалық конденсаторларды керамикалық технология әдістерімен жасайды, гипсті немесе болат пішіндерге құйып, престейді, кейіннен Т=1450-1700 ⁰С барысында пештерде күйдіреді.

Сегнетокерамикалық материалдар сегнетоэлектриктер деп аталатын диэлектриктер тобына жатады. Диэлектрлі материалдан ерекшелігі - диэлектрлі өткізгіштігі жоғары. Сегнетоэлектриктердегі бұл қасиетін диэлектрлі күшейткіштерде қолданады.

Егер сегнетоэлектриктің пластинасын сығып немесе созсақ, оның екі жағына механикалық күштерді қойсақ, қарама-қарсы беттерінде түрлі белгідегі электрлік зарядтар пайда болады, нәтижесінде сегнетоэлектриктердің пластинасы ЭҚК көзі болып табылады.

3. Жаңа тақырыпты бекіту:

Жаңа тақырыпты бекіту үшін тақтадағы сөз жұмбақты шешейік. Сөз жұмбақты шешкенде біздің бүгінгі тақырыбымыздың аты шығу керек.

(Сөз жұмбақтың сұрақтары мультимедиялық проекторда көрсетіледі, оқушылар шешкен сөздерін тақтадағы ұяшықтарға жазады).

1. Құрамында ұшатын еріткіштер болмайтын электризоляциялық құрам? (Компаунд)

2. Қандай қасиеті бар полимидтерден электризоляциялық және құрылыстық белгіленудегі түрлі пластмассалық бұйымдар жасайды? (Термоиілгіш)

3. Қатты ақ немесе сұр түсті материал? (Полиэтилен)

4. Құрамында мақта - маталы мата болатын қатпарлы пластмасса? (Текстолит)

5. Қалыңдығы 0,1 - 0,12 мм қағазбен сіңдірілген толтырғышы бар беттік қатпарлы материал? (Гетинакс)

6. Резеңкелердің негізгі компоненті? (Каучук)

7. Вулканизация процесін кіргізу үшін резеңкелі қоспаға 1-3% нені енгізеді? (Күкірт)

8. Суға төзімді газды өткізбейтін жоғары созымдылығы бар электризоляциялық материал? (Резеңке)

9. Құрамына ұсақ бөлінген заттар пигменттер енгізілген лак? (Эмаль)

10. Электр тогын өткізетін материалдар? (Өткізгіш)

11. Ақ немесе сары түсті қатты материал? (Капрон)

12. Пластмассаларға престелген бұйымдарды болат пресс пішіндердің бетінен бөлу үшін енгізетін заттар? (Майлаушы)

13. Электркерамикалық материалдардың бір түрі? (Фарфор)

14. Престелуші ұнтақтардан алынатын бұйым? (Пластмасса)

15. Құрамында талшықты құрылысы бар табиғи минерал? (Асбест)

16. Пластмассаларға олардың жарыққа және қыздыруға төзімділігін арттыру үшін енгізілетін зат? (Стабилизатор)

17. Майдың ескіру процесін баяндату үшін қосылатын қышқылдануды ұстап тұратын зат? (Ингибитор)

18. Сирек қолданылатын синтетикалық майлар? (Совтал)

19. Арнайы еріткіштерден алынған пленка түзуші заттардың коллоидты ерітіндісі? (Лак)

20. Қыздыруға төзімді органикалық диэлектрик? (Полимид)

21. Пластмассаларға олардың қатаюын тездету үшін енгізілетін заттар? (Қатайтқыштар)

22. Лакты қабықшаға созымдылық беруші зат? (Пластификатор)

Сабақты қорытындылау үшін оқушылардың үй тапсырмасын сұрау бойынша және жаңа тақырыпты қорытындылау бойынша алған диэлектрлік материалдарын санаймыз. Диэлектрлік материалдардың санына байланысты сабаққа қатысып отырған оқушыларды бағалау.

5.Үйге тапсырма беру: [1], §9.9-9.10

Өткен тапсырмалар бойынша призентация жасап келу, диэлектрлік материалдар бойынша тест сұрақтарын құру