Full resolution (JPEG) - On this page / på denna sida - H. 36. 7 september 1946 - Silikonerna inom elektrotekniken, av B G Rathsman
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
Below is the raw OCR text
from the above scanned image.
Do you see an error? Proofread the page now!
Här nedan syns maskintolkade texten från faksimilbilden ovan.
Ser du något fel? Korrekturläs sidan nu!
This page has never been proofread. / Denna sida har aldrig korrekturlästs.
864
TEKNISK TIDSKRIFT
från en något ökad sprödhet. Vid 300°C uppstår oxidation,
som orsakar sönderfall inom 24 h. Däremot kan ämnet
upphettas i vakuum till 550°C utan att sönderdelas.
Man har alltså att skilja mellan de kondenserade
slutprodukterna, som kan användas som de är, och
ofullständigt kondenserade produkter, som måste genomgå en
etterbehandling för att få de önskade egenskaperna.
Färdigprodukter
De vätskeformiga silikonerna är färg- och luktlösa samt
har liten benägenhet för kemiska reaktioner. Före kriget
ansågs de närmast som kemiska kuriositeter men har nu
visat sin användbarhet för skiftande ändamål. Det finns
ett 25-tal olika typer. Viskositeten varierar från 0,65 till
1 000 cSt, kokpunkten från 100 till 600°C, specifika vikten
från 0,76 till 1,10. De mest bekanta typerna är DC 200 och
DC 500, som båda har mycket goda elektriska egenskaper.
Isolationshållfastheten är 10 000 à 12 000 V/mm,
isolationsmotståndet 1014 ohmcm. Dielektricitetskonstanten, som
är föga frekvensberoende, ligger vid 25°C på 2,8—2,85.
Förlustfaktorn är vid samma temperatur 0.0001 vid 103 p/s
och 0,0006 vid 108 p/s. Silikonvätskorna har hittills
huvudsakligen använts som smörjmedel vid låga tryck, som
värmeutbytare samt i hydrauliska stötdämpare och
bromsar. Deras utomordentliga dielektriska egenskaper gör dem
väl ägnade att ersätta oljan i transformatorer och
strömbrytare (om priset skulle medge det).
Fetterna av silikontyp lämpar sig för smörjning av
kranar, ventiler och lager, som är utsatta för höga tempera
turer, frätande ämnen eller vattenånga. De hårdnar ej vid
låga temperaturer (—35°C) och flyter ej vid höga (200—
280°C). De verkar ej korroderande på metaller och
pressmassor och oxideras ej. De bör kunna få stor användning
för smörjning av lagren i silikonisolerade elektriska
maskiner. Vissa av dessa smörjmedel är svarta och har låg
isolationsförmåga, andra, som är brunaktiga, är bättre
isolerande men har sämre värmebeständighet.
Silikonerna av kompoundtyp är täta och värmebeständiga
isolationsmaterial. De har hittills avsetts för tätningar,
exempelvis vid tändstiften på flygmaskinsmotorer, i
utrustningar för radio och radar samt i syrgasapparater. De
kan tillverkas i ett flertal kvaliteter med mycket
varierande viskositet, motsvarande bela området från bensin till
konsistensfett. De motstår fukt, är ej hygroskopiska och
garanterar en fullständig vatten täthet. De varken mjuknar,
hårdnar eller spricker för temperaturer inom området — 40
till + 200°C. Över 200°C har de däremot en tendens att
mjukna. Kompounderna är lösliga i åtskilliga organiska
lösningsmedel, såsom bensin, bensol och koltetraklorid
men är däremot olösliga i mineraloljor och vatten.
Flampunkten ligger över 315°C. Värmeutvidgningskoefficienten
är låg, 0,020—0,025 % per grad. De elektriska egenskaper-
na framgår av följande data:
dielektricitetskonstant vid 1 000 p/s........ 2,8
förlustfaktor vid 1 000 p/s, tg<5.= ......... 0,06 à 0,07
genomslagsspänning ..................... 20 000 V/mm
isolationsmotstånd vid 20°C .............. 10" ohmcm
isolationsmotstånd vid 200°C ............. 1012 ohmcm
Av silikonerna kan även framställas film i tjocklekar om
0,025—0,10 mm. Materialet är av intresse särskilt
därigenom att det bibehåller sig smidigt vid 150—175°C och
icke förkolnar förrän vid högre temperaturer. Det anses
sannolikt, att denna typ av silikonmaterial skall finna
användning vid tillverkningen av kondensatorer och spolar.
Halvfabrikat
Silikonlackerna är de enda hittills kända
impregneringsmedel, som kan motstå en kontinuerlig temperatur av
175—200°C. Det är därför troligt, att de mycket snart
skall få viss användning för tillverkningen av
isolations-materiel, elektriska maskiner etc. De är framför allt
avsedda som impregnering och överdrag på asbest- och glas-
isolation men även för att fixera isolation av detta slag
på ledaren. Med silikonfernissor erhålles ökad säkerhet
vid överbelastning, ökad livslängd för maskiner med svåra
driftförhållanden även i varm och fuktig luft. Dimensioner
och vikter hos elektriska maskiner kan minskas. Riskerna
för brand vid isolationsfel nedsättes. Impregnering med
silikonfernissor sker efter samma metoder, som nu
användes. Enda skillnaden är att torkningen tar längre tid och
måste ske vid betydligt högre temperatur — ugnarna måste
kunna värmas till minst 200°C.
Hartser eller läcker av silikontyp har i stort sett samma
egenskaper som impregneringsvätskorna. De levereras
vanligen i form av 50 à 70 % lösningar. En del blir efter
värmebehandlingen spröda, andra mjuka. Genom kombi
nation av bägge typerna kan önskad elasticitet uppnås.
Silikonhartserna har redan fått användning som isolation
direkt på metalliska ledare (emaljtråd).
Plastiska ämnen av silikontyp slutligen är den senaste
av de amerikanska produkterna av silikonfamiljen. De
utgör ett intressant komplement till de organiska plastiska
ämnena, sådana som kautschuk, polyvinylklorid m.fl. De
har utexperimenterats för att fylla behovet av plastiska
ämnen, som är beständiga vid 125°C och däröver. De
material man kommit till tål kontinuerligt 150°C och
tillfälligtvis 250°C. Elasticiteten bibehålles även vid mycket
låga temperaturer. Nuvarande kvaliteter är dock icke
tillfredsställande i fråga om mekaniska egenskaper, speciellt
brotthållfasthet och töjning. Två huvudtyper finns, SR och
SC, varav SR är avsedd för formpressning, sprutgjutning
och fyllning och SC för överdrag som skydd mot värme,
fukt och frätande ämnen. För dessa sistnämnda typer av
silikoner torde det ännu återstå en hel del forskningsarbete,
innan man når fram till de önskade egenskaperna.
Värmebeständighet
Silikonernas goda egenskaper vid hög temperatur belyses
av följande experiment.
En vävnad av glasfiber behandlades till en del med ett
gott lack av klass B, medan den återstående delen
beströks med silikonfernissa DC 993. Provet uppvärmdes till
205°C. Efter 2 b hade klass B-fernissan mörknat och blivit
spröd, medan silikonfernissan ännu efter 24 h hade kvar
sin smidiga konsistens. Mellan 200 och 250°C gäller dock
även för silikonfernissan 10°-regeln, dvs. att en ökning
av temperaturen med 10° nedsätter isolationens livslängd
till hälften.
Långtidsförsök i vatten visade, att silikonerna hade
samma beständighet som den bästa gummiisolation. När
samma försök gjordes vid 200°C var gummiisolationen
efter en månad porös och försvagad, under det att
sili-konisolationen hade klarat sig utmärkt.
Ett annat försök utfördes så alt en koppartråd, som
be-strukits med fernissa, uppvärmdes till 150°C, som sedan
hölls konstant, medan tråden samtidigt utsattes för en
periodiskt varierande dragkraft. För silikonfernissan
behövdes det 6 954 h vid 150°C, innan det kunde upptäckas
några sprickor i isolationsytan. Tråden hade då förlängts
9 %. Den organiska fernissan hade fått småsprickor redan
efter 240 h. Vid 200°C fick silikonfernissan sprickor efter
215 h vid en förlängning hos tråden av 3 %, den
organiska fernissan höll i 2 h.
Resultaten från dessa och andra prov tyder på att
silikonerna inom de normala temperaturområdena håller 20
à 100 gånger längre eller — annorlunda uttryckt —
medger en höjning av drifttemperaturen med 50 à 75° i
förhållande till vad som kan tillålas med de konventionella
iinpregneringsmedlen.
Användning för isolationen i elmaskiner
Med hjälp av silikonerna i kombination med isolation av
glasfiber, asbest eller glimmer bör det bli möjligt att
reducera dimensioner och vikter hos flertalet elektriska
maskiner, att använda elektriska maskiner vid betydligt högre
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
