В данной статье мы опишем физико-механические свойства и области применения различных типов текстолита.
Текстолит — это слоистый пластик, который укреплен волокнами ткани. Связующим веществом в изделиях служат преимущественно термореактивные синтетические смолы (например, полиэфирные, фенолоформальдегидные, эпоксидные, полиамидные, фурановые, кремнийорганические и другие) или термопласты (полиамиды, поликарбонаты, полиолефины и так далее). Иногда используются неорганические связующие вещества на основе силикатов щелочных металлов, фосфатов алюминия и других элементов.
Классификация текстолитов основывается на типе используемых для армирования волокон: хлопковые, синтетические, искусственные, стекловолокно, асбестовые, углеродные и базальтовые. Отсюда мы получаем следующие виды текстолитов:
- органотекстолиты;
- стеклотекстолиты;
- асботекстолиты;
- улетекстолиты;
- базальтотекстолиты.
Ткани, в свою очередь, различаются по типу плетения, толщине нитей или жгутов, количеству нитей на единицу длины и поверхностной плотности. В производстве текстолита наиболее часто используются однослойные ткани полотняного и сатинового плетения, а многослойные плетения применяются для повышения прочности изделия. В некоторых случаях ткани создаются гибридными из волокон разной природы, таких как стеклянные, углеродные и органические.
Текстолиты обладают уникальными свойствами, которые определяются типом волокон в структуре материала, характеристиками используемого полотна ткани, качеством и количеством связующего компонента, а также технологией производства продукта. Изготовление изделий из текстолита осуществляется путем последовательного нанесения слоев ткани со связующим веществом на форму изделия. Заготовку обрабатывают методом контактного, вакуумного, автоклавного или прессового формования и придают вид листов, стержней или пластин.
Асбопластики — это материалы с асбестовым наполнителем в виде порошка, волокон, бумаги и тканей. Связующим элементом выступают термореактивные синтетические смолы, такие как феноло- или меламино-формальдегидные, кремнийорганические и фурановые. Содержание связующего составляет примерно 50–70 % от массы асбопластика. В состав могут входить и другие наполнители, например, тальк, диоксид кремния и бумага из смеси асбеста с небеленой сульфатной целлюлозой.
Асбопластики обладают высокой прочностью, теплостойкостью до 250 °C, огнестойкостью, фрикционными, электроизоляционными и антикоррозионными свойствами, а также химической и атмосферостойкостью. Свойства материалов зависят от вида связующего и наполнителя, степени наполнения и способа изготовления.
При производстве слоистых асбопластиков наилучшая пропитка достигается при использовании асбестового войлока в качестве наполнителя. Материал с 60 %-ной степенью наполнения, полученный прессованием при давлении 20 МПа, обладает прочностью при растяжении 190–210 МПа, при изгибе 390–400 МПа и модулем упругости 22 400 МПа.
Характеристики текстолита
Технические характеристики | Текстолит электротехнический | ПТК | ПТ | ПТМ-1 | Асботекстолит | ||||
Тип 171 марка А | Тип 172 марка Б | Марка А | Марка Б | ||||||
ГОСТ 2910-74 | ГОСТ 5-78 | ||||||||
Внешний вид и цвет | Поверхность ровная гладкая без посторонних включений | ||||||||
От светло-желтого до темно-коричневого цвета, неоднородный | От серого до темно-коричневого цвета, неоднотонный | ||||||||
Изгибающее напряжение при разрушении, МПа | 80 - 90 | 90 - 100 | 137 - 152 | 108 - 142 | - | не менее 108 | не менее 90 | ||
Разрушающее напряжение при сжатии, МПа | |||||||||
-параллельно слоям | - | - | 130 - 160 | 120 - 155 | 118 | не менее 98,0 | не менее 83 | ||
-перепендикулярно слоям | - | - | не менее 230 | не менее 200 | не менее 200 | - | - | ||
Прочность при разрыве по основе; МПа, не менее | 35 | 45 | 90 | 69 | - | 57 | 63 | ||
Ударная вязкость по Шарли на образцах без надреза, кДж/м2 | 6,8 - 7,8 определяется на образцах с надрезом | 34 - 36 | 24 - 36 | - | не менее 29 | не менее 26 | |||
Теплостойкость по Мартенсу,0С, не менее | 135 | 135 | 130 | 130 | 130 | 250 | 250 | ||
Водопоглощение, % | зависит от толщины текстолита | 0,7 - 0,9 | 0,7 - 1,0 | не более 1,0 | не более 2,0 | не более 2,0 | |||
Прогиб, мм/м, не более | 6 - 10 | 9 - 15 | 8 | 8 | - | - | - | ||
Удельное поверхностное электрическое сопротивление, Ом | не менее 1 . 10 10 | 1010-1012 | 1010-1012 | - | не менее 108 | не менее 108 | |||
Удельное объемное электрическое сопротивление, | |||||||||
-Ом-см | 1010-1012 | 1010 -1012 | - | не менее 10 6 | не менее 10 6 | ||||
-Ом-мм | не менее 106 | не менее 106 | |||||||
Электрическая прочность при (20 +/- 5) 0С, кВ/мм | - | - | 2 - 5 | 2 - 5 | - | 8 - 15 | 8 - 15 | ||
Твердость, МПа, не менее | - | - | - | - | 275 | 295 | 275 | ||
Сопротивление раскалыванию вдоль нитей основы, кН/м, не менее | - | - | 200 | 220 | 210 | 330 | 330 | ||
Пробивное напряжение, кВ эфф , не менее | 12 - 15 | 10 - 15 | - | - | - | - | - | ||
Габаритные размеры, мм | |||||||||
-длина | - | - | 600 - 1450 | 600 - 1450 | 600 - 1450 | 600 - 1450 | 600 - 1450 | ||
-ширина | - | - | 450 - 950 | 450 - 950 | 450 - 950 | 450 - 950 | 450 - 950 | ||
-толщина | 0,5 - 50 | 0,5 - 50 | 0,5 - 80* | 0,5 - 80* | 0,5 - 80* | 0,5 - 80* | 0,5 - 80* | ||
Плотность, г/см3 | 1,3 - 1,45 | 1,3 - 1,45 | 1,3 - 1,4 | 1,3 - 1,4 | 1,3 - 1,4 | 1,5 - 1,7 | 1,5 - 1,7 | ||
Рабочая температура, 0С | от -65 до +105 | от -65 до +105 | от -40 до +105 | от -40 до +105 | от -40 до +105 | от -40 до +130 | от -40 до +130 |