При какой температуре плавиться эбонит
История появления эбонита
На сегодняшний день одними из лучших электроизоляционных материалов является эбонит. Если назвать его каким-то простым словом, то это пластмасса. По сути, эбонит и является своеобразным заменителем пластмассы. История его появления насчитывает почти полтора века – эбонит впервые появился в 1872 году. Тогда специалисты серьезно задумались над тем, как получить пластмассу, которая не плавилась бы при высоких температурах. Ранее используемые материалы из-за слабой стойкости к высоким температурам приходили в негодность. За основу производства был взят каучук. Его свойства позволили сделать вывод о том, что это один из наиболее прочных типов резины, который не деформируется при малейшем перегибании. Чтобы предотвратить плавление при высоких температурах, каучук смешали с серой, получив в итоге достаточно прочный материал. При его проверке на плавление оказалось, что он вполне способен выдержать температуру до 300 градусов. Собственно, так и появился эбонит.
Основные характеристики эбонита
Если сравнивать эбонит с другими изоляционными материалами, то окажется, что он является одним из наиболее качественных. Средняя температура разрушения этого материала составляет около 300 градусов. При этом он не плавится вообще. Это объясняется наличием в составе эбонита серы (ее соотношение составляет около 30 процентов). При температуре 200 градусов и выше эбонит может начать разрушаться, но при этом он не расплавится. Вместо этого происходит его обугливание. Это позволяет предотвратить возникновение пожароопасной ситуации. Собственно, именно по этой причине эбонит и используется в качестве электроизоляционного материала.
При выборе эбонита следует обратить внимание на его цвет. Он должен быть черный либо темно-бурый. Именно такие оттенки свидетельствуют о том, что при изготовлении эбонита использовалась сера в чистом виде, а не ее заменители. Иногда в качестве вспомогательного вещества в эбонит добавляются пемза, серная крошка и т.д. Однако их концентрация должна оставаться минимальной.
При перегибании эбонит не должен ломаться – упругость качественного материала должна оставаться высокой. Как было отмечено, основной сферой использования эбонита является производство электроизоляционных элементов. Крючки, петли и прочие соединительные элементы в электроприборах делаются как раз на основе эбонита. Однако, он достаточно распространен и в других сферах. В частности, многие производители шахмат делают их именно из эбонита. Такая продукция долго сохраняет свои первозданные качества и не ломается.
Аналоги эбонита и их применение
В настоящее время известно достаточно большое количество аналогов эбонита. Все они так или иначе используются при изготовлении как электроизоляционных, так и прочих изделий. Наиболее известным аналогом является эскалон. По сути, он похож своими качествами на эбонит, однако его основой является каучук с измененной химической формулой. Эскалон имеет менее устойчив к плавлению, поэтому используется преимущественно в электроустановках с низким напряжением. Другим аналогом является так называемый фум-материал. Он применяется для изоляции систем от попадания влаги. Известные сегодня на весь мир фум-ленты применяют при соединении труб и прочих элементов для герметизации. В установках высокого напряжения не лишним будет использование слюдированной ленты и слюдопласта, в основе которых лежит каучук с добавлением небольшого количества слюды. Для мелкого ремонта изоляционного покрытия подходит обычная изолента.
Существуют и менее известные аналоги. Их недостаток заключается в неспособности выдерживать высокие температуры, не плавясь. Впрочем, эбонит под воздействием слишком высоких температур также теряет свои качества. Его диэлектрические свойства уменьшаются уже при достижении температуры в районе 150 градусов. Однако благодаря низкой себестоимости он до сих пор остается востребованным.
Источник
ЭБОНИТ, твердая резина, отличающаяся от мягкой значительно большим содержанием серы. Связанной серы в эбоните около 32%, что соответствует формуле (C5H8S)2. Эбонит тёмно-бурого или черного цвета – цвета эбенового дерева. По твердости эбонит приближается к слоновой кости; хорошо обрабатывается на токарном станке, пилится, шлифуется, полируется; не коробится. Удельный вес не ниже 1,14, в среднем 1,2. Теплоемкость (0—100°С) 0,33125. Коэффициент линейного расширения (20—60°С) 80·10-6; количество тепла, проходящее сквозь эбонитовую пластинку на прямом солнечном свету при толщине ее в 0,5 мм, равно 35%; при 1 мм 28%; при 1,5 мм 23%; при 2 мм 15%. Коэффициент рефракции 1,568. Эбонит – хороший электроизолирующий материал. Запах обнаруживается при трении. Не порист, не гигроскопичен, не адсорбирует газов; поглощение влаги в воздушной среде 0,005—0,02%, в воде 0,08— 0,11%. Временное сопротивление на растяжение высших сортов эбонита 6—8 кг/мм2 и даже 10 кг/мм2; средних 5—6 кг/мм2; низших – падает до 1 кг/мм2. Временное сопротивление на сжатие в зависимости от качества 2—12 кг/мм2, удлинение 2—75%. При сгибании быстро принимает первоначальную форму, но «нерва», свойственного мягкой резине (т. е. быстрое сжатие по растяжении и сильный прыжок и отскакивание при ударе о твердое тело), не имеет. Размягчается обычно между 70 и 80°С; также размягчается в теплой воде и начинает гнуться; при остывании снова затвердевает.
При 200°С и выше понемногу обугливается, не плавясь. Кислород воздуха и свет на эбонит менее действуют, чем на мягкую резину; по отношению к кислотам и щелочам стоек, поэтому пригоден для хранения серной кислоты до 50° Вѐ, азотной – до 16° Вѐ, соляной кислоты любой крепости, фтористоводородной, фосфорной, уксусной, а также едких щелочей; набухает в сероуглероде и нефтепродуктах; в парафине растворяется при температуре выше 300°С с выделением сероводорода. Изоляционные свойства эбонита понижаются при выставлении на свет вследствие окисления. От времени свойства эбонита мало изменяются; старение эбонитовых изделий мало заметно. Допускаемые сроки хранения без ущерба для качества обычно 5 лет, для эбонитовых баков и сепараторов 2 года, для полутвердых трубок 1 год.
Применяемый для изготовления эбонита каучук д. б. совершенно чист от загрязнений, ведущих к образованию пузырей и пористости, понижающих электроизоляционные свойства, затрудняющих механическую обработку (обточку, шлифовку, полировку). Каучук пригоден как растительный, так и синтетический. Самые ценные сорта эбонита (например, для электроизоляционных пластин толщиной в 0,3—0,4 мм для тока в 20 kV и больше) содержат только каучук и серу (приблизительно 66 ч. каучука и 34 ч. серы). Обычно же эбонит содержит ряд примесей, необходимых для придания эбониту особых свойств в зависимости от назначения изделий, для облегчения процессов изготовления (вальцевания, каландрирования, шприцевания, формовки, вулканизации и дальнейшей механической обработки), а также для удешевления изделий. Примеси (ингредиенты) также д. б. тщательно очищены, а порошкообразные – тщательно измельчены. Ингредиенты в эбоните имеют вообще то же значение, что и в мягкой резине, но выбор их и количество зависят от свойств, которые нужно придать эбониту. В значительных количествах (в особенности в формовых изделиях) применяется эбонитовая пыль, получающаяся или из старого использованного эбонита или из регенерата, довулканизованного с прибавлением серы путем раздробления, отделения металлических примесей и помола на вальцах (для высших сортов эбонитовой пыли) или жерновах (для низших, т. к. от жерновов может получиться примесь песка). Более полное извлечение металла из эбонитовой пыли производится электромагнитом. Эбонитовая пыль высших сортов содержит 65—70% каучука; в низших содержание каучука спускается до 55%. Стандартная тонкость помола определяется ситом в 120 меш. Эбонитовая пыль склонна к самовозгоранию при помоле, а также при хранении большими кучами и может т. о. быть причиной пожаров и взрывов. Признаками начинающегося самовозгорания эбонитовой пыли являются почернение и сбивание в комки. Опасность пожара заметно уменьшается, если пыль находится в атмосфере не воздуха, а инертных газов; по опытным данным достаточно содержания в атмосфере 7% углекислоты, чтобы избежать взрыва. Вулканизация обычно длительнее, чем мягкой резины, и применение органических ускорителей особенно эффективно. Обычно применяют альдегид аммиаки, гуанидины (дифенил-, дитолил-, трифенил гуанидин) и др. Мягчители имеют целью не только облегчить крашение (смешивание) и предохранить от трещин, но также придать эбониту после механической обработки более гладкий, блестящий полированный вид и кроме того облегчить самую обработку. В качестве мягчителей применяют темный фактис, робберакс (подчас заменяющий почти полностью каучук), олифу, лаковое масло, смолы, церезин воски, нефтяные масла и т. п. В эбонит для кислото- и щелочеупорных изделий идут барит, тальк, кизельгур, пемза, асбест. Тальк вместе с тем предохраняет эбонитовые изделия (аккумуляторные баки и т. и.) от деформации, но при большом содержании талька эбонит с трудом поддается полировке. Для изоляционных целей полезно применять каолин; каолин, содержащий эбонит, хорошо полируется. Каолин идет в эбонит для изготовления магнето, изоляционных трубок. Окись магния является не только ускорителем вулканизации, но она также предохраняет от пузырей, реагируя с газами, выделяющимися в результате окисления серы, содержащейся в эбоните; т. о. окись магния защищает также от понижения электроизоляционных качеств эбонита. Для окрашивания эбонита служат: цинковые белила – для светлого денталита, киноварь, сернистая сурьма – для красного, и др. Обычно же эбонит черного цвета.
Легкость механической обработки, химическая индифферентность, изоляционные свойства, возможность чистки и дезинфекции определяют сферу применения эбонита как ценного материала для изделий электротехнической, радиотехнической, хирургической, химической и других отраслей промышленности. В последнее время, с развитием производства дешевых искусственных смол, пластических масс и т. п., эбонит хотя и вытесняется ими, все же для многих изделий он остается незаменимым и находит новые области применения. Основными эбонитовыми изделиями являются пластины, палки, трубки и формовые изделия. Пластины получаются путем каландрирования и дублирования (толщины – более 0,8 мм) тонких пластин. Вулканизация эбонитовых пластин производится в оловянной фольге (или в алюминиевой) в горячей воде или в прессе (пластины толще 15 мм); вулканизация в фольге дает пластину гладкую, блестящую, не нуждающуюся в полировании; вулканизация в металлических рамках в прессе дает пластину матовую, подлежащую механической обработке. Оловянную фольгу можно применять несколько раз, но лучше после каждой вулканизации ее переплавлять и перекрашивать заново. Эбонитовые палки и трубки формуются путем шприцевания при температуре более высокой, чем для мягкой резины. Вулканизация палок и трубок проводится в тальковой пудре в закрытых металлических ящиках, вставляемых в вулканизационный котел. Тонкие трубки надеваются для вулканизации на стержни (дорны), предварительно смоченные раствором соды или жидкого стекла. Трубки большого диаметра можно также вулканизовать в формах (металлических трубах), наполнив их затем сжатым газом (воздухом или др.), или острым паром. Формовые эбонитовые изделия (гарнитуры и т. д.) изготовляют также путем прессования эбонитовой смеси в металлических формах либо же предварительным склеиванием вручную вырезанных по шаблонам частей и закладкой их в формы. Эбонит хорошо пристает к металлу, поэтому употребляется для обкладки цистерн, баков, предназначенных для хранения кислот (при невысокой температуре), в качестве промежуточного слоя для вязи металла с мягкой резиной (в плотных массивных шинах), и т. д.
Химический анализ эбонита, по существу не отличается от применяемого для мягкой резины. Физико-механические испытания применяются отчасти те же, что для мягкой резины, но для эбонита важны и другие испытания, как определение электроизоляционной способности, твердости (по способу Бринелля), деформации при нагревании (проба Мартенса), склеиваемости с металлом и др. Кроме общих методов испытания для особых видов изделий применяются специальные методы (так, аккумуляторные баки проверяются на кислотопроницаемость, на целость швов и т. п.).
Источник: Мартенс. Техническая энциклопедия. Том 26 – 1934 г.
Источник
Эбонит представляет собой продукт высокой степени вулканизации натурального или синтетического каучука серой. Связанной серы в эбоните около 32%, что соответствует формуле (C6H9S)2. Эбонит обычно бывает тёмно-бурого или чёрного цвета.
Эбонит хорошо поддаётся механической обработке; негигроскопичен, не адсорбирует газов, стоек к действию кислот и щелочей, набухает в сероуглероде и нефтепродуктах, растворяется в парафине при температурах выше 300°С выделением сероводорода. При действии солнечного света вследствие окисления изоляционные свойства эбонита понижаются. Размягчается эбонит обычно между 70°С и 80°С и при остывании снова затвердевает; при температурах ≥200°С обугливается не плавясь.
Применяемый для изготовления эбонита каучук должен быть совершенно чист от загрязнений, ведущих к образованию пузырей, понижающих электроизоляционные свойства и затрудняющих механическую обработку. Самые ценные сорта эбонита содержат только каучук (~66 весовых частей) и серу (~34 весовые части).
В качестве наполнителей для эбонита применяют эбонитовую пыль, тальк, пемзу, белую сажу, инфузорную землю и другие. Сажу вводят в небольших количествах 3 — 5%) для окраски эбонита в чёрный цвет (большие дозировки сажи ухудшают диэлектрические свойства).
Эбонит выпускается в виде пластин, стержней и трубок и применяется для изготовления электротехнических изделий, особенно таких, которые должны быть стойки к действию кислот (аккумуляторные баки), а также тары для хранения кислот и щелочей.
Область применения
Эбониты применяются для изготовления деталей электрических приборов, аккумуляторных баков и емкостей для агрессивный жидкостей, а также для гуммирования химической аппаратуры.
Эбониты хорошо поддаются механической обработке, негигроскопичны, газонепроницаемы, стойки к действию растворов кислот, оснований, солей, растит и животных жиров; разрушаются сильными окислителями, ароматическими и хлорированными углеводородами.
Эбониты стойки к алифатическим углеводородам, растительным и животным жирам, растворам оснований, солей, неокисляющих кислот, разрушаются в окислителях, ароматических и хлорированных углеводородах. Существенный недостаток эбонитов — хрупкость, особенно при пониженных температурах.
Свойства эбонита
| Параметр | Значение |
|---|---|
| Плотность, г/см3 | 1,82 ≥1,14 |
| Предел прочности при разрыве, кг/см2 | 1,82 700 |
| Относительное удлинение при разрыве, % | 1,82 3 |
| Теплопроводность, кал/сек.см.град | 1,82 39.10^-5 |
| Водопоглощение, % (на воздухе) | 1,82 0,005 — 0,02 |
| Диэлектрическая проницаемость (1000 Гц) | 1,82 2,82 |
| Удельное объёмное электрическое сопротивление, ом. см | 1,82 (2,6 — 8,4).10^15 |
| Электрическая прочность, кв/мм | 1,82 ~20 |
| Тангенс угла диэлектрических потерь (1000 Гц) | 1,82 5,1.10^-3 |
Детальное описание:
Эбонит представляет собой продукт высокой степени вулканизации натурального или синтетического каучука серой. Связанной серы в эбоните около 32%, что соответствует формуле (C6H9S)2. Эбонит обычно бывает тёмно-бурого или чёрного цвета.
Эбонит хорошо поддаётся механической обработке; негигроскопичен, не адсорбирует газов, стоек к действию кислот и щелочей, набухает в сероуглероде и нефтепродуктах, растворяется в парафине при температурах выше 300°С выделением сероводорода. При действии солнечного света вследствие окисления изоляционные свойства эбонита понижаются. Размягчается эбонит обычно между 70°С и 80°С и при остывании снова затвердевает; при температурах ≥200°С обугливается не плавясь.
Применяемый для изготовления эбонита каучук должен быть совершенно чист от загрязнений, ведущих к образованию пузырей, понижающих электроизоляционные свойства и затрудняющих механическую обработку. Самые ценные сорта эбонита содержат только каучук (~66 весовых частей) и серу (~34 весовые части).
В качестве наполнителей для эбонита применяют эбонитовую пыль, тальк, пемзу, белую сажу, инфузорную землю и другие. Сажу вводят в небольших количествах 3 — 5%) для окраски эбонита в чёрный цвет (большие дозировки сажи ухудшают диэлектрические свойства).
Эбонит выпускается в виде пластин, стержней и трубок и применяется для изготовления электротехнических изделий, особенно таких, которые должны быть стойки к действию кислот (аккумуляторные баки), а также тары для хранения кислот и щелочей.
Область применения
Эбониты применяются для изготовления деталей электрических приборов, аккумуляторных баков и емкостей для агрессивный жидкостей, а также для гуммирования химической аппаратуры.
Эбониты хорошо поддаются механической обработке, негигроскопичны, газонепроницаемы, стойки к действию растворов кислот, оснований, солей, растит и животных жиров; разрушаются сильными окислителями, ароматическими и хлорированными углеводородами.
Эбониты стойки к алифатическим углеводородам, растительным и животным жирам, растворам оснований, солей, неокисляющих кислот, разрушаются в окислителях, ароматических и хлорированных углеводородах. Существенный недостаток эбонитов — хрупкость, особенно при пониженных температурах.
Свойства эбонита
| Параметр | Значение |
|---|---|
| Плотность, г/см3 | 1,82 ≥1,14 |
| Предел прочности при разрыве, кг/см2 | 1,82 700 |
| Относительное удлинение при разрыве, % | 1,82 3 |
| Теплопроводность, кал/сек.см.град | 1,82 39.10^-5 |
| Водопоглощение, % (на воздухе) | 1,82 0,005 — 0,02 |
| Диэлектрическая проницаемость (1000 Гц) | 1,82 2,82 |
| Удельное объёмное электрическое сопротивление, ом. см | 1,82 (2,6 — 8,4).10^15 |
| Электрическая прочность, кв/мм | 1,82 ~20 |
| Тангенс угла диэлектрических потерь (1000 Гц) | 1,82 5,1.10^-3 |
Источник
Эбонитовая пластина
Для устранения контакта между разноименными пластинами, не нарушая доступа электролита к пластинам, в электрических аккумуляторах применяют сепараторы. Эбонитовый сепаратор представляет собою тонкий перфорированный эбонитовый лист, снабженный упрочняющими продольными ребрами. При сборке аккумулятора он накладывается на положительно заряженную пластину. В блоке с ним помещают сепаратор с микропорами, примыкающий к отрицательно заряженной пластине. Такие сепараторы изготовляют из тонких листов ольховой фанеры. В иных случаях применяют ребристый эбонитовый сепаратор и гладкую фанеру. Производство эбонитовых сепараторов близко к изготовлению эбонитовой пластины тонких калибров.
Эбонит листовой
Эбонит листовой – представляет собой продукт высокой степени вулканизации натурального или синтетического каучука серой. Связанной серы в эбоните около 32%, что соответствует формуле (C6H9S)2. Эбонит обычно бывает тёмно-бурого или чёрного цвета.
Область применения эбонита листового –
Эбонит применяется для изготовления деталей электрических приборов, аккумуляторных баков и ёмкостей для агрессивный жидкостей, а также для гуммирования химической аппаратуры.
Эбонит хорошо поддаётся механической обработке, негигроскопичен, газонепроницаем, стоек к действию растворов кислот, оснований, солей, растительных и животных жиров; разрушается сильными окислителями, ароматическими и хлорированными углеводородами.
Эбонитовый стержень
Эбонитовый стержень – это композит каучука, который был вулканизирован серой. Данный процесс придает эбониту стойкость к различным химическим агрессивным соединениям, повышает механические и диэлектрические характеристики материала. Эбонит производится как листовой, так и в виде стержней различной толщины и диаметра.
В настоящий момент эбонит выпускаются согласно следующей номенклатуре:
Наименование Диаметр (толщина), мм.
Эбонитовый стержень 8
Эбонитовый стержень 10
Эбонитовый стержень 14
Эбонитовый стержень 17
Эбонитовый стержень 20
Эбонитовый стержень 26
Эбонитовый стержень 30
Эбонитовый стержень 40
Эбонитовый стержень 50
Эбонитовый стержень 75
Эбонит листовой 3
Эбонит листовой 5
Эбонит листовой 10
Эбонит листовой 14
Эбонит листовой 18
Эбонит листовой 20
Эбонитовая трубка
Эбонитовые трубки с фланцами или без них, например полые цилиндры диаметром 800 мм и длиной 1500 мм с толщиной стенки 30 мм для пусковых реостатов к блюмингам, изготовляют посредством накатки на дорнах. Перед вулканизацией трубы плотно закатывают бинтами, применяя спиральную накладку ткани. Иногда трубы вулканизуют без дорна, наполнив их мелким речным песком и закрыв концы деревянными пробками. В этих пробках сделаны небольшие отверстия, чтобы дать возможность воздуху оставшемуся в трубе, постепенно, по мере его нагревания и расширения, выйти из трубы. Если требуются изогнутые трубы, то по соответственным лекалам выгибают наполненные песком и разогретые трубы. В случае необходимости изготовления труб, изогнутых без складок или с малым радиусом кривизны, применяют соответствующие цинковые дорны с последующим растворением цинка путем обработки готового изделия в соляной кислоте.
Применение Эбонита
Эбонит — прекрасный электроизоляционный материал, применяется для изготовления различных деталей в электротехнике.
Эбонит можно резать ножовкой, сверлить, точить на токарном станке, опиливать напильниками. В нагретом состоянии листы эбонита можно гнуть и штамповать; это свойство эбонита используют юные техники для изготовления разных деталей.
Источник