Доставка цветов в Севастополе: SevCvety.ru
Главная -> Радиочастотные линии

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 [42] 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68

Для получения воздушно-пластмассовой изоляции радиочастотных кабелей часто применяют пористый полиэтилен. Его получают путем добавления к полиэтилену одного процента порафора диа-зонитрила изомасляной кислоты. При температуре 130-150°С это

2J 2,? 2,1

Рис. 7.7. Тем,ператур«ая зависимость tg б (кривые 2) и е (кривые /, 2) сшитого полиэтилена низкой плоттности на частотах: /. /-320 МГц, 2,2 - 468 МГц

добавление вызывает бурное газовыделение, приводящее к образованию большого количества пор в полиэтиленовой изоляции. В результате плотность пористой полиэтиленовой изоляции сни-.жается до 0,4-0,45, а диэлектрическая проницаемость--до 1,4- 1,5. Из-за наличия продуктов разложения порафора электрические характеристики пористого полиэтилена снижаются и кабель с такими характеристиками непригоден для работы при высоких напряжениях. Преимуществами кабелей с пористой полиэтиленовой изоляцией по сравнению с кабелями со сплошной полиэтиленовой изоляцией являются также большая легкость, гибкость и меньшая стоимость. К недостаткам относятся: меньшая механическая прочность и влагостойкость, а также большая усадка изоляции.

Для экранирования антивибрационных кабелей используется полупроводящий полиэтилен, представляющий собой смесь поли-зтнлеиа, полиизобутилена и ацетиленовой сажи (в пропорции 1 ; 1 ; 1,3). В качестве пластификатора добавляют стеариновую кислоту.

Фторопласт. Фторопласт (политетрафторэтилен), называемый тефлоном в США и флюоном в Англии, получается полимериза-uiiCi! тстрафторэтилена (СРг-СРг) и представляет собой линей-

•ный полимер сложной структуры (кристаллиты чередуются с аморфными участками) в виде рыхлого волокнистого порошка с температурой фазового перехода -{-327° С. В тонких пленках фторопласт прозрачен, а при большой толщине теряет прозрачность и представляет собой массу белого или серого цвета. Введением красителей можно получить фторопласт любых расцветок. В настоящее время в качестве изоляции радиочастотных кабелей применяют следующие виды фторопластов: фторопласт-4; фторопласт-4Д, фторопласт-4МБ, пористый фторопласт и др.

Фторопласт-4 обладает наилучшими электродинамическими свойствами, не имеет явно выраженной точки плавления, при температуре -{-300° С он начинает терять механическую прочность, а при приближении к температуре -f400°C медленно разлагается, выделяя газообразный мономер и другие газообразные составляющие.

Основные физические и электрические характеристики фторопласта-4 приведены в табл. 7.4 и на рис. 7.8 и 7.10. Как видно.

tgS-10\

Рис. 7.8. Температурная зависимость tg б (кривые /-4) и е (кривые /-4) фторопласта-4 на частотах: 1,1 - 323 МГц; 2,2 - 480 МГц; 3,3 - 870 МГц; 4.4 - 6560 МГц


250 t°C

фторопласт-4 является одним из лучших высокочастотных изоляционных материалов. Кабели с изоляцией из фторопласта-4 могут длительно работать при температуре до -f 200-250°С и кратковременно (до трех часов) при температуре до -Н300°С. Фторопласт-4 характеризуется не только широким интервалом температур, но и высокой влагостойкостью и химической инертностью. Он нерастворим в органических растворителях, маслах, щелочах (за



исключением расплавленных щелочных металлов) и кислотах, что позволяет использовать его в агрессивных средах.

Способы наложения фторопласта-4 в качестве изоляции кабелей отличны от способов, применяемых для обычных пластмасс. Фторопласт-4 не шприцуется, так как никаким нагревом его нельзя перевести в вязко-текучее состояние. Изоляция из фторопласта-4 наносится только в виде лент, колпачков или шайб. Наиболее широкое распространение наложения сплошной изоляции из фторопласта-4 получил метод многослойной обмотки из пленки, нарезанной на узкие ленты. Наложение лент из фторопласта-4 толщиной 0,01-0,1 мм с чередующимся противоположным направлением обмотки производится на лентообмоточной машине. Число лент выбирается таким, чтобы получить требуемый диаметр кабеля.

При понижении температуры фторопласт-4 становится более твердым, но возрастание модуля упругости идет медленно и при очень низких температурах величина его невысока. Даже при весьма низких температурах, например при температуре жидкого азота, фторопласт-4 не становится хрупким. В этом отношении фторопласт-4 превосходит все другие пластики.

Фторопласт-4 обладает значительной текучестью при высоких температурах, т. е. способностью давать большие остаточные деформации под нагрузкой. При давлении выше 3-10 Па становится заметной остаточная деформация, поэтому изделия из фторопласта-4 можно применять при давлении не выше указанного. При больших давлениях следует предусматривать такие конструкции, в которых отсутствуют значительные зазоры или полости, куда мог бы вытечь фторопласт-4.

При воздействии радиоактивного облучения фторопласт-4 в сравнительно сильной степени разрушается. Например, диски из фторопласта-4, подвергшиеся воздействию гамма-лучей интенсивностью порядка ЫО рентген, превращаются в порошок. Электрические свойства облученного фторопласта-4 на сверхвысоких частотах исследованы в [35], причем ограничивающим фактором для его применения является значительное ухудшение механических, а не электрических свойств под действием радиации. Во время облучения и в течение некоторого времени после облучения из фторопласта-4 выделяется фтор, обладающий токсическими свойствами.

Недостатками фторопласта-4 являются его низкая технологичность, повышенная жесткость и токсичность. При температурах, превышающих -f-250°C, фторопласт-4 выделяет вредные для организма человека летучие вещества, содержащие фтор.

Фторопласт-4Д, представляющий собой продукт полимеризации тетрафторэтилена, также обладает хорошими электрическими (рис. 7.9 и 7.10) (33] и механическими свойствами (табл. 7.4). На рис. 7.10 вертикальными отрезками показана величина среднего квадратического отклонения значений tg6 и е отдельных партий фторопласта-4Д от среднего арифметического значения. Впдно, что

партии значительно отличаются друг от друга по величине tg6. Технология переработки фторопласта-4Д - прерывистый периодический процесс прессования на плунжерном прессе с ограничением длин изолированного кабеля.

Фторопласт-4МБ является новым материалом, разработанным в последнее время химической промышленностью. Это слабополярный диэлектрик, сополимер тетрафторэтилена с гексафторпро-

Рис. 7.9. Темлературная зависи.мость tg б (кривые 1-4) н е (кривые 4) фторопласта-4Д на частотах: 1,1 - 480 МГц; 2 - 850 МГц; 3 - 2920 МГц; 4,4 - 6560 МГц

Сг S-


-109 -sa о

?№ 250 i:c

1 i

2,1 V 1,0 1.9

10,0 Ig f

Рис. 7.10. Частотная зависимость tg 6 (кривые 1,2) не (кривая 2) фторопласта-4 (/) и фто-рощ1аста-4Д (2. 2) пои температуре 25±10С

пиленом. При комнатной температуре диэлектрические потери фто-роиласта-4МБ (рис. 7.1!) примерно в 3-10 раз больп1е, чем у фторопласта-4. На рис, 7.11 вертикальными отрезками обозначено то



же, что и на рис. 7.10. Фторопласт-4 и фторопласт-4МБ являются перспективными полимерами для изоляции сверхпроводящих кабелей [39].

Пористый фторопласт применяется для изоляции иагревостойких радиочастотных кабелей, используемых в диапазоне температур от -60 до --250°С. Он имеет хорошие диэлектрические свой-

26 2k 22 20 18 16 П 12 10 8 6 4 2 О

Т т

£

2,2 2,1 2,0

ЩО igf

Рис. 7.11. Частотная зависимость tg б (кривые 2, 5) и е г(к!ри.вая 2) фтор опл аста-4М (/) и теф.гона ЮОХ (.3) при температуре 25±10°С

ства: диэлектрическая проницаемость равна 1,40; тангенс угла диэлектрических потерь 3-10-*. Пористый фторопласт имеет незначительный коэффициент линейного расширения в продольном и радиальном направлениях, а вследствие этого - малую усадку изоляции после воздействия высоких температур и соответственно высокую стабильность фазотемпературного коэффициента.

Полистирол. Полистирол - термопластичный полимер, представляющий собой продукт полимеризации стирола. Существует несколько способов получения полистирола. Из технических методов изготовления полистирола обычно распространена блочная эмульсионная полимеризация, а также полимеризация в растворе. Полистирол, используемый в радиочастотных кабелях, изготавливается обычно блочным методом, обеспечивающим его высокие диэлектрические характеристики. Физические и электрические характеристики полистирола приведены в табл. 7.4.

Полистирол растворяется в ароматических углеводородах, олифатичсских эфирах, кетонах. Не растворяется в спиртах, парафиновых и нафтеновых углеводородах, растительных маслах.

На рис. 7.12 приведена частотная зависимость tg6 и е для очищенного и технического полистирола. Данные этого рисунка показывают, что для радиочастотных кабелей следует применять лишь очищенный полистирол. Наличие примесей существенно ухудшает диэлектрические свойства полистирола.

Рис. 7.12. Частотная зависимость tg 6 и е полистирола:

а - технический полистирол; б - очищенный полистирол

10- 10 Ю 10* 10 10 10 10 10 f,ru.

,tg6

г t- 10

£

iO 80t°C

Рис. 7.13. Температурная

зависимость tg б и e полистирола

На рис. 7.13 приведена температурная зависимость е и tgS полистирола. Из рисунка видно, что диэлектрическая проницаемость полистирола с повышением температуры несколько уменьшается, а тангенс угла диэлектрических потерь остается практически неизменным.

Изделия из полистирола изготавливаются методом прессования и литья под давлением. Кроме того, из полистирола изготавливаются ориентированные волокно и пленка, получившие название «стирофлекс». Стирофлекс получается из полистирола путем термической обработки и является его гибкой фазой. Электрические характеристики стирофлекса такие же, как у полистирола.

Для изоляции радиочастотных кабелей полистирол применяется в виде колпачков и шайб, а также в виде стирофлексных нитей и пленки.

Радиокерамика. В ряде конструкций жаростойких радиочастотных кабелей в качестве изоляции применяется керамика. Наиболее пригодным для этих целей оказался стеатит. Стеатит изготавливается на основе минерала талька. Стеатиты различаются ио характеру добавок к тальку, которые видоизменяют как электрич ческие, так и физико-механические свойства материала. К таким добавкам относятся: глина, бентонит, сообщающие пластичность формуемой массе, окислы, магния, бария, кальция, цинка, положительно влияющие на электрические свойства стеатита, пони-



0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 [42] 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68



0.0169
Яндекс.Метрика