Твердые неорганические диэлектрики: слюда

Слюда представляет собой природный минерал с кристалличе­ской структурой, который легко расщепляется по плоскостям спай­ности на пластинки толщиной до 5 мкм. Известно более 30 разно­видностей слюды, все они являются водными алюмосиликатами щелочноземельных металлов. Несмотря на большое количество разновидностей слюд, для электрической изоляции применяют только две: мусковит (К2О·3Аl2О3·6SiO2·2H2O) и флого­пит (K2O·6MgO·Al2O3·6SiO2·2H2O). Участвующая в формулах вода является кристаллизационной водой, входящей в состав крис­таллической решетки. При нагревании кристаллизационная вода начинает выделяться, что вызывает вспучивание слюды, увеличение ее толщины за счет расслаивания по плоскостям спайности. Кроме того, слюда теряет прозрачность, резко снижает электрические и механические свойства.

Температура начала обезвоживания и резкого ухудшения свойств у мусковитов 500—600°С, у флогопитов 800—900° С. Сред­ние электрические свойства слюд приведены в табл. 13.2.

Слюды являются широко распространенными минералами и со­ставляют 3,8% массы земной коры. Первоначальная обработка слюды состоит в ее очистке от посторонних примесей. Затем слю­ду раскалывают на пластины толщиной 0,1-0,6 мм и обрезают де­фектные участки. В дальнейшем пластины расщепляют на листки толщиной 5-50 мкм. Такую слюду называют щепаной. Щепаную слюду применяют для клееной слюдяной изоляции, а из лучших сортов мусковита готовят конденсаторную слюду, представляющую собой листочки прямоугольной формы толщиной 20-55 мкм, дли­ной 7-60 мм, шириной 4-50 мм. Конденсаторную слюду приме­няют для изготовления слюдяных конденсаторов постоянной ем­кости типов: КСО (конденсаторы слюдяные опрессованные), КГС (конденсаторы слюдяные герметизированные), СГМ (слюдяные герметизированные малогабаритные).

Слюду также применяют в виде штампованных фасонных из­делий для крепления и электрической изоляции внутренней арма­туры в электронных лампах и других электронных приборах; и качестве тепловой защиты цоколей мощных электрических ламп на­каливания; для изоляции центральных электродов и экранов свечей зажигания авиационных двигателей и т. д.

Кроме природных слюд в настоящее время в технике получила распространение синтетическая слюда— фторфлогонит, отли­чающаяся от природной тем, что в кристаллической решетке ионы ОН замещены ионами фтора. Фторфлогонит химически устойчивее обычного флогопита, обладает более высокими электрическими параметрами, более нагревостоек, практически не вспучивается при нагревании. Он выдерживает смены температур от -70° до +1000° С.

Слюдяные электроизоляционные материалы изготавливают па основе пластинок щепаной природной или синтетической слюды. К ним относят микалекс, миканиты, слюдопласты и др.

Микалекс представляет собой твердый материал, получа­емый путем горячего прессования смеси порошкообразной природ­ной слюды и легкоплавкого стекла. Для производства микалекса применяют мусковит, борно-свинцовые и борно-боритовые стекла. Прессование производят при температуре около 600°С и давлении 50-70 МПа.

Микалекс — нагревостойкий материал, его допустимая рабочая температура 300—350°С. Микалекс применяют для изго­товления изоляционных деталей колебательных контуров мощных радиопередатчиков, каркасов индуктивных катушек, плат переключателей, различных деталей вакуумных приборов.