KYP0040 MATERJALITEADUSE ÜLDALUSED - tud.ttu.ee

Peamised polarisatsiooni liigid (laengute nihkumise liigid) on järgmised (joon 11-19):
A – elektronpolarisatsioon – elektronpilve deformatsioon.
B – ioonide polarisatsioon – ioonide nihkumine võresõlmedest välja.
C – orientatsioon-polarisatsioon – polaarsete molekulide orienteerumine välise välja suunas.
Puhtad dielektrikud ei sisalda vabu laengukandjaid ja ei oma juhtivust.
Reaalsed dielektrikud sisaldavad alati lisandeid, mis tekitavad teatud juhtivuse. Kõrgematel
temperatuuridel on võimelised liikuma ka dielektriku ioonid (kui ta on ioonilise ehitusega) ja tekib
ioonjuhtivus.
Dielektrikuid kasutatakse elektriisolatsioonimaterjalidena ja kondensaatorite dielektrikuna.
Isolatsioonimaterjalil peab olema võimalikult suur eritakistus ja väike dielektriline läbitavus st ta
peab olema mittepolaarne. Peale selle on oluline veel nn läbilöögipinge U l , so pinge, mille juures
materjal kaotab oma isoleerivad omadused.
Polümeeridest on paremad elektriisolatsiooniomadused mittepolaarsetel ja vähepolaarsetel:
polüetüleenil, polüstüroolil ja teflonil. Nende ruumieritakistus ρ V on 10 14 – 10 16 Ωm, ε on 2 – 2,5, U l
on 20 – 40 kV/mm, kuumakindlus kuni 100 o C, teflonil kuni 300 o C.
Polaarsetest lineaarsetest polümeeridest kasutatakse polüvinüülkloriidi (PVC), orgaanilist klaasi
(polümetüülmetakrülaat), lavsaani, polüamiide (kapron, nailon) ja polüuretaani. Nende
elektroisolatsiooniomadused on veidi halvemad (eritakistus umbes 2 suurusjärku väiksem).
Vilk on looduses esinev kristalne aine, mis on kihilise ehitusega (laguneb kergesti õhukesteks
kihtideks). Keemiliselt koostiselt on vilk mitmesuguste kristallvett sisaldavate alumosilikaatide segu,
millest tähtsamad on:
- muskoviit K 2 O · 3Al 2 O 3 · 6SiO 2 · 2H 2 O
- flogopiit K 2 O · 6MgO · Al 2 O 3 · 6SiO 2 · 2H 2 O
Muskoviit on läbipaistev aine ja üldse üks paremaid elektriisolatsioonimaterjale. Eriti suur on tema
läbilöögipinge (100 kV/mm) ja kuumakindlus (600 O C). Need andmed on vilgul risti kihtidega.
Isolatsioonimaterjalidena kasutatakse veel anorgaanilisi klaase ja eriti keraamilisi materjale.
Konkreetsetest materjalidest võib nimetada tavalist isolaatoriportselani, mille põhikomponent on
kristalne aine mulliit 3Al 2 O 3·2SiO 2 . Mulliit saadakse kaoliini ja korundi (Al 2 O 3 ) kooskuumutamisel.
60