Giáo trình môn Vật liệu điện lạnh
1.1 khỏi niệm và Tầm quan trọng của vật liệu cách điện.
Vật liệu cách điện có ý nghĩa cực kỳ quan trọng đối với kỹ thuật điện. Chúng
được dùng để tạo ra cách điện bao quanh những bộ phận dẫn điện trong các thiết bị
điện và tách rời các bộ phận có điện thế khác nhau. Nó chỉ cho dòng điện đi theo
những con đường mà sơ đồ quy định. Vật liệu cách điện còn được dùng làm điện
môi công tác trong các tụ điện.
Nếu không có vật liệu cách điện thì sẽ không thể chế tạo được bất kỳ 1 loại
thiết bị nào.
Tuỳ thuộc vào các trường hợp sử dụng vật liệu điện phải đáp ứng được nhiều
yêu cầu khác nhau. Ngoài những tính chất về điện thì những tính chất cơ, nhiệt, lý
hoá khác cũng như khả năng gia công vật liệu để chế tạo thành những sản phẩm cần
thiết cũng giữ vai trò to lớn. Vì vậy trong những điều kiện khác nhau phải chọn
những vật liệu khác nhau.
a. Phân loại:
- Phân theo trạng thái:
Vật liệu cách điện được phân loại theo các dạng: Khí, lỏng, rắn. Ngoài ra còn có vật
liệu hoá rắn. Trước khi đưa vào sản xuất chất cách điện chúng là chất lỏng, sau khi
chế tạo xong chúng là chất rắn (sơn và các chất hỗn hợp)
- Phân theo bản chất hoá học:
Vật liệu cách điện vô cơ và hữu cơ.
Chất hữu cơ: Những hợp chất chứa các bon, H2, O2, N2.
Chất vô cơ: Có thể có Si, Al, các kim loại.
+ Cách điện hữu cơ có tính cơ học đáng quý là tính dẻo, đàn hồi tuy nhiên
chúng có độ bền nhiệt thấp.
Cách điện hữu cơ được ứng dụng rộng rãi vì có thể tạo được thành dạng sợi,
màng mỏng và các sản phẩm có hình dạng khác nhau.
+ Cách điện vô cơ thường giòn, không có tính dẻo và đàn hồi. Chế tạo phức
tạp nhưng có độ bền nhiệt cao.
Tuy công nghệ chế tạo phức tạp nhưng chúng được dùng trong những chất
cách điện phải làm việc ở nhiệt độ cao.
Trang 1
Trang 2
Trang 3
Trang 4
Trang 5
Trang 6
Trang 7
Trang 8
Trang 9
Trang 10
Tải về để xem bản đầy đủ
Tóm tắt nội dung tài liệu: Giáo trình môn Vật liệu điện lạnh
iện tử, phần tử đốt nóng trong chân không, trong những lò điện trở có nhiệt độ đến 16000C. Là kim loại có bề ngoài và công nghệ chế tạo gần giống Vonfram. Nó làm việc trong chân không ở nhiệt độ thấp hơn Vonfram. Độ bền nó phụ thuộc và ph−ơng pháp gia công, hình dáng sản phẩm và sự nhiệt luyện. c. Vàng: Có màu vàng sáng chói, có tính dẻo cao, đ−ợc dùng nh− vật liệu tiếp xúc để làm lớp mạ chống ăn mòn, làm điện cực của tế bào quang điện... Có thể dùng hợp kim (Au + 20% Cr) làm dây dẫn ở các điện trở trong điện kế vì chúng có hệ số biến đổi của điện trở suất theo nhiệt độ bé. d. Bạch kim (Platin): Là kim loại không kết hợp với O2 và rất bền vững với các thuốc thử hoá học. Nó dễ gia công cơ khí, kéo thành sợi mảnh và tấm mỏng. Dùng để sản xuất cặp nhiệt ở nhiệt độ làm việc đến 16000C. Do độ cứng thấp nó ít dùng làm tiếp điểm nh−ng hợp kim của nó lại đ−ợc dùng làm tiếp điểm (Platin- Inđi). Cũng dùng làm điện cực trong các quy trình điện phân hay mạ platin các chi tiết. Nh−ợc điểm là đắt tiền nên chỉ dùng trong những việc quan trọng. e. Thuỷ ngân: Là kim loại duy nhất có trạng thái lỏng ở nhiệt độ bình th−ờng. Nó đ−ợc dùng trong các dụng cụ phóng điện chứa khí vì hơi thuỷ ngân có điện thế ion hoá thấp. Nó có tính bền hoá học tốt, chỉ bị ôxy hoá ở nhiệt độ gần nhiệt độ sôi. Nó cũng dùng làm tiếp điểm trong các rơle, chế tạo đèn chỉnh l−u thuỷ ngân, làm điện cực thuỷ ngân khi đo tính chất điện của các điện môi rắn... Giáo trình Vật liệu điện lạnh _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ Khoa điện-Trung cấp nghề bỡnh thạnh 60 1.5.7 Chất hàn: Là hợp kim đặc biệt dùng khi hàn. Nó đ−ợc chọn theo kim loại đ−ợc hàn, theo yêu cầu độ bền cơ, độ chống ăn mòn. Khi hàn các bộ phận dẫn điện phải chú ý đến điện dẫn của chất hàn (chất hàn cứng: Đồng - kẽm, mềm là chì - thiếc). Chất hàn mềm nhiệt độ nóng chảy đến 4000C; Chất hàn cứng nhiệt độ nóng chảy đến 5000C; 1.5.8 Chất giúp chảy: Là vật liệu để giúp mối hàn đ−ợc đảm bảo. Chúng cần phải: + Hoà tan, khử ôxit và chất bẩn ở bề mặt kim loại đ−ợc hàn. + Bảo vệ bề mặt kim loại trong quá trình hàn, cũng nh− chất hàn nóng chảy khỏi bị ôxy hoá. + Giảm lực căng mặt ngoài chất hàn nóng chảy. + Cải thiện tính chảy và dính của chất hàn với bề mặt đ−ợc nối. Giáo trình : vật liệu điện lạnh _____________________________________________________________________________ Chương 3: Vật Liệu Kỹ Thuật Lạnh _____________________________________________________________________________ Khoa điện- Trung Cấp Nghề Bỡnh Thạnh 61 Giáo trình : vật liệu điện lạnh _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ Khoa điện- Trung Cấp Nghề Bỡnh Thạnh 62 Giáo trình : vật liệu điện lạnh _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ Khoa điện- Trung Cấp Nghề Bỡnh Thạnh Giáo trình : vật liệu điện lạnh _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ Khoa điện- Trung Cấp Nghề Bỡnh Thạnh 164 Giáo trình : vật liệu điện lạnh _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ Khoa điện- Trung Cấp Nghề Bỡnh Thạnh _____________________________________________________________________________ Khoa điện- Trung Cấp Nghề Bỡnh Thạnh Giáo trình : vật liệu điện lạnh _____________________________________________________________________________ 166 _____________________________________________________________________________ Khoa điện- Trung Cấp Nghề Bỡnh Thạnh Giáo trình : vật liệu điện lạnh _____________________________________________________________________________ Giáo trình : vật liệu điện lạnh _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ Khoa điện- Trung Cấp Nghề Bỡnh Thạnh Bọt xốp PVC 40-60 0,03-0,04 150-300 30-50 70 Bọt xốp nhựa phờnon 30-60 0,035-0.04 30-50 20-40 150 Bọt thủy tinh 130-150 0,05-0,06 vụ cựng 70 430 Lie 150-350 0,04-0,05 3-20 - Cỏc loại sợi khoỏng 20-250 0,035-0,05 1-7 Bọt polyetylen 35 0,033 3000 25-35 110 Bột perlit 35-100 0,03-0,05 Bột acrosil 60-80 0,023-0,03 Alfol nhiều lớp 1-8 0,023-0,05 wellit nhiều lớp 40-100 0,04-0,06 DẦU BễI TRƠN: 1. Nhiệm vụ: Dầu bụi trơn được sử dụng trong cỏc hệ thống lạnh cú mỏy nộn cơ,nhiệm chủ yếu của dầu bụi trơn là: - Bụi trơn cỏc chi tiết chuyển động của mỏy nộn, cỏc bề mặt ma sỏt, giảm ma sỏt và tổn thất năng lượng do ma sỏt gay nờn - Cỏc mỏy nộn và mỏy dón nở oxy, khụng dựng dầu bụi trơn vỡ khi nộn, dầu gõy ra chỏy, nổ nguy hiểm, cũn khi dón nở thỡ nhiệt độ giảm đột ngột và dầu bị đụng cứng ngay lập tức - làm nhiệm tải nhiệt từ cỏc bề mặt ma sỏt ở pit tụng, xylanh, ổ bi, ổ bạc. ........................ra vỏ mỏy nộn để tỏa ra mụi trường, đảm bảo nhiệt độ ở cỏc vị trớ trờn khụng quỏ cao . - chống rũ rĩ mụi chất cho cỏc cụm bịch kớn và đệm kớn đầu trục, giữ kớn cỏc khoang nộn trong mỏy nộn trục vớt 2. yờu cầu đối với dầu bụi trơn : Dầu bụi trơn nằm chủ yếu ở cỏc - te mỏy nộn và tiếp xỳc trực với mụi chất lạnh lưu động qua tất cả cỏc thiết bị của hệ thống, vỡ vậy dầu kỹ thuật lạnh phải thỏa món cỏc yờu cầu rất khắc khờ: - cú tớnh chống mài mũn và chống sõy sỏt bề mặt tốt 168 Giáo trình : vật liệu điện lạnh _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ Khoa điện- Trung Cấp Nghề Bỡnh Thạnh Giáo trình : vật liệu điện lạnh _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ Khoa điện- Trung Cấp Nghề Bỡnh Thạnh 172 Giáo trình : vật liệu điện lạnh _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ Khoa điện- Trung Cấp Nghề Bỡnh Thạnh Giáo trình : vật liệu điện lạnh _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ Khoa điện- Trung Cấp Nghề Bỡnh Thạnh 174 Giáo trình : vật liệu điện lạnh _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ Khoa điện- Trung Cấp Nghề Bỡnh Thạnh Giáo trình : vật liệu điện lạnh _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ Khoa điện- Trung Cấp Nghề Bỡnh Thạnh 176 Giáo trình : vật liệu điện lạnh _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ Khoa điện- Trung Cấp Nghề Bỡnh Thạnh Giáo trình : vật liệu điện lạnh _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ Khoa điện- Trung Cấp Nghề Bỡnh Thạnh 178 Giáo trình : vật liệu điện lạnh _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ Khoa điện- Trung Cấp Nghề Bỡnh Thạnh Giáo trình : vật liệu điện lạnh _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ Khoa điện- Trung Cấp Nghề Bỡnh Thạnh 180 _____________________________________________________________________________ Khoa điện- Trung Cấp Nghề Bỡnh Thạnh Giáo trình : vật liệu điện lạnh _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ Khoa điện- Trung Cấp Nghề Bỡnh Thạnh 182 _____________________________________________________________________________ Khoa điện- Trung Cấp Nghề Bỡnh Thạnh _____________________________________________________________________________ Khoa điện- Trung Cấp Nghề Bỡnh Thạnh 184 _____________________________________________________________________________ Khoa điện-Trung Cấp Nghề Bỡnh Thạnh 185 Chương 4: VẬT LIỆU CÁCH ẨM- HÚT ẨM 4.1. VẬT LIỆU CÁCH ẨM: 4.1.1. Cụng dụng: Do cú hiờn tượng ngưng đọng ẩm trong vỏch cỏch nhiệt lạnh nờn phải cú cỏc lớp cỏch hơi ẩm để tăng trở ẩm cho võt liờụ, trường hợp vật liờụ khụng đủ độ trở thấm ẩm vật liệu ẩm cũng cú cỏc yờu cầu sau: - Cú trở ẩm lớn hoăc cú hệ số thấm ẩm nhỏ: - Khụng ngập nước; - Phải bền nhiệt, khụng bị cứng, giũn, lóo húa nhiệt độ thấp và bị mềm hoặc núng chảy ở nhiệt độ cao; - Khụng cú mựi lạ, khụng độc khụng ảnh hưởng tới thực phẩm và sản phẩm bảo quản; Khụng gay ăn mũn và tỏc dụng húa học với cỏc võt liệu cỏch nhiệt và xõy dựng ..., - Phai rẻ tiền và dễ kiếm . võt liệu cỏch ẩm chủ yếu hiện nay là bitum. trong kỹ thuật sử dụng. 4.1.2. phõn loại a. Sử dụng lớp cỏch ẩm từ lõu người ta đó sử dụng lớp cỏch ẩm với hiệu quả rất cao. tuy nhiờn lớp cỏch ẩm chỉ được phộp bố trớ ở phớa núng. nếu bố trớ lớp cỏch ẩm ở phớa lạnh nguy cơ ngưng đọng ẩm trong cỏch nhiệt lại tăng lờn rất nhiều lần b. Tăng hệ số trở khỏng khuếch tỏn ẩm của vật liệu cỏc vật liệu cỏch nhiệt cú thể được trộn điều với cỏc loại nhựa kết dớnh hoặc bitum kết dớnh để tăng trở khỏng khuếch tỏn ẩm. lượng ẩm khuếch tỏn từ khụng khớ hoặc bề mặt núng của lớp cỏch nhiệt sẽ giảm xuống nhanh chúng trong khi lượng ẩm khuếch tỏn từ vỏch cỏch nhiệt vào phũng lạnh giảm với tỷ lệ hơn yờu cầu lượng ẩm khuếch tỏn từ vỏch vào phũng lạnh lớn hơn hoặc bằng lượng ẩm khuếch tỏn từ mụi trường núng vào vỏch. như vậy sẽ khụng cũn ẩm ngưng tụ trong vỏch. c.Sử dụng lớp vữa trỏt phớa trong buồng lạnh cú độ khuếch tỏn ẩm lớn Thực ra đõy cũng là một bước tiếp theo của kết luận khụng được cỏch ẩm ở phớa lạnh . Giáo trình : vật liệu điện lạnh _____________________________________________________________________________ 4.1.3.Cỏc vật liệu cỏch ẩm thường dựng: - Giấy nhụm - Bitum - Hydrozol - Pergamin - Màng polyetylen - Giấy dầu 4.2. VẬT LIỆU HÚT ẨM: 4.2.1. Cụng dụng: Vật liệu hỳt ẩm trong hệ thống lạnh chủ yếu dựng để hỳt ẩm ( nước hay hơi nước lẫn trong mụi chất và dầu ) giữ lại cỏc axit, cỏc chất lạ sinh ra trong quỏ trỡnh vận hành mỏy lạnh. như vậy cỏc chất hỳt ẩm trong mỏy lạnh cú tỏc dụng sấy khụ mụi chất lạnh và dầu bụi trơn cỏc chi tiết mỏy nộn và cỏc thiết bị. Nhờ cú chất hỳt ẩm loại trừ ẩm trong mỏy và cỏc hệ thống lạnh freon trỏnh được hiện tưởng tắc ẩm Trong hệ thống lạnh cỏc vật liệu hỳt ẩm thường ở dạng hạt và được dựng trong phin sấy hay là phin sấy lộc. 4.2.2. Phõn loại cỏc vật liệu hỳt ẩm Dựa trờn nguyờn lý hỳt ẩm người phõn cỏc loại vật liệu hỳt ẩm thành 3 loại: a. cỏc chất hấp phụ ẩm: Đú là cỏc chất hỳt ẩm theo nguyờn lý cơ học và được gọi là cỏc chất hấp phụ ( hay hấp thụ rắn ) như silicagen SiO2 đất sột hoạt tớnh AL2O3 zờolit ( silicat, nhụm, kali, natri, canxi ) Cỏc chất hấp phụ cú thể dựng để hỳt ẩm cho tất cả cỏc loại mụi chất và cú thể đặt ở đường lỏng và đường hơi của hệ thống b. cỏc chất hấp thụ ẩm: Cỏc chất này cú liờn kết húa học với hơi nước trong hệ thống tạo ra cỏc tinh thể ngậm nước hoặc cỏc hydrat. quỏ trỡnh đú gọi là quỏ trỡnh hấp thụ. Cỏc chất thuộc nhúm này hay gập là sunphat canxi CaSO4 ,Clorua canxi CaCl2 và pherelorat manhe Mg(ClO4 )2 c. Cỏc chất hỳt ẩm qua phản ứng húa học : Cỏc chất như ễxyt canxi CaO ( vụi sống ), oxyt bari BaO , pentoxit P2 O5 sẽ cú tỏc dụng húa học với nước trong hệ thống lạnh để tạo thành cỏc chất mới . Giáo trình : vật liệu điện lạnh _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ Khoa điện-Trung Cấp Nghề Bỡnh Thạnh 186 4.3. CÁC VẬT LIỆU HÚT ẨM THƯỜNG DÙNG: 4.3.1. Zeolit: Zeolit dựng trong hệ thống lạnh cú cụng thức Na12 (AlO2 )12 (SiO2 )12 ký hiệu là 4A hay A4 dựng cho mụi chất Freon R12 VÀ R22. Hiện nay người ta cú thể chế tạo được cỏc loại zeolit cú diện tớch bề mặt lớn đến 800 m2 /g với kớch lỗ AO Zeolit cú khả năng hấp thụ rất tốt và ớt chịu ảnh hưởng của nhiệt độ, vỡ vậy nú dựng nhiều để hỳt ẩm trong cỏc hệ thống lạnh freon. khả năng hấp thụ của nú lớn hơn 5 lần của silicagen. cỏc phin sấy zeolit cú thể đặt ngay cạnh mỏy nộn, dàn ngưng hay bỡnh chứa cao ỏp mà khụng sợ nhiệt độ cao . Về nguyờn tắc khi đó bảo hũa zeolit cú thể được tỏi sing phục hồi khả năng hỳt ẩm bằng cỏch gia nhiệt tới nhiệt độ 450 - 500oc .Tuy nhiờn , thực tế là cỏc zeolit đó làm việc trong hệ thống lạnh thường đó bị nhiểm bẩn và dầu nờn việc tỏi sinh là ớt hiệu quả. Vỡ vậy khụng nờn tỏi sinh phin sấy cũ mà nờn thay mới khi cần 4.3.2. Silicagel Cựng với zeolit, silicagel là chất rắn hấp phụ ẩm cú thể dựng cho cỏc hệ thống lạnh Freon. silicagel là SiO2 ở dạng xốp khụng định hỡnh kớch thước lỗ khụng cố định, diện tớch riờng bề mặt khoảng 500 m2/g Khả năng hấp phụ của silicagel giảm ngay từ khi nhiệt độ tăng đến 40-50oc vỡ thế khụng bố trớ phin sấy silicagel gần cỏ thiết bị cú nhiệt độ cao như mỏy nộn, dàn ngưng hay là bỡnh chứa cao ỏp. Khả năng hấp phụ silicagel co thể tỏi sinh nếu sấy nú ở nhiệt độ 120 d0e6n1 200oc trong vũng 12 giờ. Tuy vậy, cũng như đới với zeolit , hiệu quả tỏi sinh silicagel rất hạn chế nờn thay phin sấy mới khi cần thiết 4.3.3. Cỏc loại chất hỳt ẩm khỏc Đất sột hoạt tớnh cũng cú cấu trỳc tương tự , khả năng hỳt ẩm của cỏc axit, bazơ. Hiện nay người ta đang nghiờn cứu để sử dụng đất sột hoạt tớnh làm chất chống ẩm trong hệ thống lạnh Cỏc chất lỏng hấp thụ ẩm thực tế khụng được sử dụng để hỳt ẩm trong cỏc hệ thống lạnh vỡ nhiều nhiệt điểm do tớnh chất cơ, húa , lý của nú Cỏc chất cú phản ứng húa học với nước tuy cú hiệu quả khử ẩm rất cao, nhưng vỡ khi tỏc dụng húa học chỳng lại tạo ra cỏc chất mới khỏc nờn thực tế dựng trong cỏc hệ thống lạnh được,vụi sống ,oxyt bố trớ trong hệ thống lạnh cú thể tạo ra cỏc loại axit ,bazo gay ăn mũn thiết bị, làm lóo húa và phỏ hủy dầu bụi trơn, phỏ hủy sơn cỏch điện trong cỏc mỏy nộn kớn và nủa kớn Giáo trình : vật liệu điện lạnh _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ Khoa điện-Trung Cấp Nghề Bỡnh Thạnh 1187
File đính kèm:
- giao_trinh_mon_vat_lieu_dien_lanh.pdf