Kauçuk ve kauçuk malzemeler: kauçuk, ebonit, güta-perka, balata
Lastik Bazı tropik bitkilerin salgıladığı süt özsuyunun pıhtılaşma ürününün altında satıldığı genel isimdir. Bu bitkiler, Brezilya heveasını (Hevea brasiliensis) ve bununla ilgili türleri içerir. Dünyadaki kauçuk üretiminin yaklaşık 9/10'u hem yabani hem de plantasyon hevealarından gelir.
Plantasyon kauçuğu, kalite açısından yabani kauçuğa göre üstündür. Ticari kauçuğun çeşitli isimleri vardır, en değerli kalite "para-kauçuk" dur. Kimyasal olarak, kauçuğun ana bileşeni bir hidrokarbon bileşimidir (С10З16)n. Şu anda, sentetik kauçuk, izoprenin (C538) polimerizasyonuyla büyük miktarlarda üretilmektedir. Kauçuk benzin, benzen, karbon disülfür vb. içinde çözünür.
Brezilya'nın keşfinden önce bile, yerli Kızılderililerin "lastik topları", kırılmaz malzemeden şişeleri vardı ve tatillerde aydınlatmak için uzun süre yanan, ancak çok fazla kurum yayan ve keskin bir kokusu olan meşaleler kullandılar. Kauçuk ağacının süt beyazı "gözyaşlarından" yapılırlar.
Bu malzemenin kauçuksu kuru kek şeklindeki örnekleri, 1744'te Fransa'nın İngiliz deniz ablukası sırasında Fransız kaşif ve bilim adamı Charles Marie de la Condamine tarafından eve getirildi. Ancak kauçuk, ancak 1839'da Amerikalı kimyager Charles Nelson Goodyear'ın kauçuğu ısı etkisi altında kükürt ile plastikten elastik bir duruma (kauçuğa) dönüştürmeyi başarmasından sonra endüstriyel önem kazandı.
Vulkanizasyon işlemi ve ebonit üretimi sonucunda 1848'de modern kauçuk endüstrisinin kurucusu oldu. 1898'de Goodyear Tire & Rubber Company, Akran, Ohio'da kuruldu. Bugün bile dünyanın en büyük kauçuk ve sentetik kauçuk ürünleri üreticilerinden biridir.
Kauçuk işleme
Saf haliyle kauçuk kullanılmaz, ancak kükürdün önemli bir rol oynadığı çeşitli maddelerle önceden karıştırılır. Nihai karışım kalıplanır ve vulkanize edilir. Karıştırma, bir veya başka bir maddenin kademeli olarak eklenmesiyle kauçuğun silindirler üzerinde öğütülmesiyle yapılır.
Kauçuk kütlesinin bileşimi aşağıdaki maddeleri içerebilir:
-
lastik;
-
kauçuk suretleri (ıslah - eski kauçuk ve gerçekler - kükürtle vulkanize edilmiş yağlı yağlar);
-
dolgu maddeleri (çinko oksit, tebeşir, kaolv, vb.);
-
kükürt;
-
vulkanizasyon hızlandırıcıları;
-
büyük oranda dolgu maddesi (parafin, ceresin, asfalt, vb.) ile eklenen yumuşatıcılar;
-
boyalar.
Elektrik mühendisliğinde, yüksek dolgu içeriğine sahip (% 60'a kadar ve daha fazla), ancak düşük kükürt içeriğine sahip yumuşak kauçuk ve yüksek kükürt içeriğine sahip sert kauçuk - boynuz kauçuğu, ebonit kullanılır.
Lastik
Kauçuk, yüksek sıcaklıkta işlenmiş bir kauçuk ve kükürt karışımıdır. Yüksek yalıtım özelliklerine sahip son derece esnek, elastik, tamamen su geçirmez malzeme.Farklı kalınlıklarda levhalar şeklinde üretilir ve telleri yalıtmak için yaygın olarak kullanılır. Olumsuz nitelikler, düşük ısı direnci ve yağ direncidir.
VulkanizasyonBen
Elektrikli ürünler için aşırı sıcak vulkanizasyon kullanılır. Vulkanizasyon sıcaklığı sert kauçuk için 160 — 170°C, yumuşak kauçuk için 125 — 145°C'dir. Vulkanizasyon süresi, ürünlerin türüne ve boyutlarına bağlıdır.
Vulkanizasyon sürecini hızlandırmak için köpük karışımına organik ve inorganik kökenli özel maddeler - hızlandırıcılar - eklenir. Bu maddeler, bazı metallerin oksitlerini ve ayrıca bazı karmaşık organik bileşikleri içerir. Hızlandırıcılarım sadece vulkanizasyon süresini 4-6 kat azaltmakla kalmıyor, aynı zamanda daha homojen bir ürün ve her bakımdan en iyi nitelikleri veriyor.
Kauçuğun ezilmiş özellikleri
Kauçuğun özellikleri, tipine, dolgu tipine, kükürt miktarına, vulkanizasyon süresine vb. bağlıdır. Kükürt içeriğinin arttırılması, dielektrik sabit açısını ve kayıp açısını arttırır. Safsızlıklar arasında, karbon siyahı elektriksel özellikler üzerinde en zararlı etkiye sahiptir ve öğütülmüş kuvars en az zararlıdır.
Kapasitans direnci ortalama olarak 1014 — 1016 Ohm x cm… Dielektrik sabiti 2,5 ila 3'tür. saf kauçuğun ağırlığı 0,93 — 0,97, kauçuk karışımı — 1,7 — 2. Geçici direnç direnci NSve iyi bir kauçuğun gerilmesi — 120 kg / cm2, ayrıca yırtıldığında kauçuk 7 kat uzar.
Yumuşak kauçuk esas olarak boru, bant, eldiven vb. üretimi için tellerin yalıtımıdır.Elektrik işleri sırasında, bir tarafı kauçuk yapışkan bir kütle ile kaplanmış basit, sıradan bir bant olan yalıtım bandı yaygın olarak kullanılmaktadır.
Ebonit
Sert kauçuk da denir. En iyi ebonit markaları %75 saf kauçuk ve %25 kükürt içerir. Bazı çeşitler ayrıca geri kazanım ve dolgu maddeleri içerir. Ancak bazen ebonitin özelliklerini istenen yönde değiştirmek için dolgu maddeleri, örneğin ısı direncini artırmak için imer eklenir.
En iyi ebonit sınıflarının kapasitif direnci 1016 — 1017 Ohm x cm'ye kadar çıkar.Yüzey direnci 1015 Ohm'a kadar... Bununla birlikte, ışık ışınlarına uzun süre maruz kalındığında yüzey direnci önemli ölçüde azalır. Bu etkiyi azaltmak için ebonit yüzeyi iyi cilalanmalıdır.
Yaşlanma, sülfürik asit vermek üzere atmosferik oksijen ve nem ile birleşen ebonitten serbest kükürt salınımı nedeniyle oluşur. Yüzeyi geri yüklemek için. ebonit önce amonyakla ve ardından tekrar tekrar damıtılmış suyla yıkanır.
Eboint'in elektriksel dayanımı 5 - 10 mm mertebesindeki kalınlıklarda 8 - 10 kV/mm arasındadır... Maksimum eğilme dayanımı 400 - 1000 Kilogram/° Cm2 ... Darbeli eğilmede geçici direnç 5 - 20 (kg x cm) / cm2 … Isı direnci 45 — 55 °C.
Ebonit üreten işletmeler genellikle bunun birkaç çeşidini üretir. Kalite ne kadar düşük olursa, o kadar fazla kauçuk ikamesi ve dolgu maddesi içerir. Ebonit, elektrik mühendisliğinde yaygın olarak kullanılmaktadır. Ebonit levhalar, çubuklar ve tüpler halinde satılmaktadır.
Özel ebonit sınıfları arasında asestonit ve volkanik asbest bulunur.Üretimleri ebonit üretiminden biraz farklıdır, yani: asbest lifleri merdanelerle tamamen öğütüldüğünden, kauçuk benzinde eritilir ve ardından asbest ve diğer dolgu maddeleriyle karıştırılır. Bu tür karışımlar %10'a kadar çok az kauçuk içerebilir, bunun sonucunda bu ürünlerin ısı direnci 160 ° C'ye kadar çıkabilir.
Ebonit tozu, çeşitli yalıtım parçalarının preslendiği plastikleri üretmek için kullanılır.
Sentetik suni kauçuk
Modern kablo endüstrisinde doğal kauçuk değil, sentetik türleri ve karışımları tercih edilmektedir. Bu karışımlar, bitmiş ürünlerin (teller, teller ve kablolar) yalıtım katmanına ve kılıfına belirli özellikler verir. Karışımlara çapraz bağlanma reaksiyonunu hızlandıran katkıların yanı sıra renk pigmentleri ve nihai ürünü eskimeye karşı koruyan katkı maddeleri eklenir.
Birkaç sentetik kauçuk türü vardır - karboksilat, polisülfit, etilen propim, vb. Sentetik kauçuğun elektriksel özellikleri doğal kauçuğa yakındır, ancak mekanik özellikleri daha düşüktür.
güta-perka
Güta-perka, Malay Takımadalarının adalarında yetişen bazı bitkilerin sütlü özsuyunun pıhtılaşmasının bir ürünüdür.
Güta-perka %20-30 reçine ve %70-80 hidrokarbonlu kauçuk içerir ve kimyasal bileşimi doğal kauçuğa yakındır. Ancak akrabalar her zaman birbirine benzemediği için güta-perka da doğal kauçuktan farklı davranır. 50-70 OC sıcaklıkta güta-perka plastik hale gelir, ancak kauçuk gibi elastik olmaz ve soğuğa maruz kaldığında sertleşir.
Güta-perka iyileşmez. 37°C'de yumuşamaya başlar, 60°C'de tamamen plastik hale gelir ve 130°C'de erir. Oudsmruch hacimsel direnç 1014 — 1016 Ohm x cm.
En eski elektrik yalıtım malzemelerinden biridir. 1845'ten beri, Büyük Britanya'daki telgraf telleri güta-perka dahil olmak üzere yalıtılmıştır. sualtı hatlarının yalıtımı için.
Su altı telgraf kablosu 1864
XIX yüzyılın yetmişli yıllarında, ilk kablo fabrikaları yurtdışında ve Rusya'da ortaya çıktı. Bu fabrikalar çoğunlukla telgraf için yalıtımlı tel üretiyor ve birkaçı güta-perka yalıtımlı denizaltı telgraf kablosu yapıyor.
Kauçuk, güta-perka ve balata gibi yeni hammaddelerin kullanımı, Almanya'da kauçuk endüstrisinin en önemli kurucusu ve mucidi olan Köln doğumlu Franz Klout (1838 - 1910) tarafından desteklenmiştir.
İzolasyon astarı olarak güta-perka ile deneyler, onu yer altı kablolarında kullanmak isteyen Werner von Siemens tarafından da gerçekleştirildi. Alman hükümeti adına yapılan üç yıllık testlerde, güta-perkanın toprağın doğal agresif maddeleri tarafından yok edildiği ve kısa bir süre sonra yer altı sularında yalıtım özelliklerini kaybettiği ortaya çıktı.
Güç kablosunun çekirdeği için bir yalıtkan olarak güta-perka, yalıtım soğukta sertleştiği ve ısının etkisi altında yumuşadığı için nispeten kısa sürdü, pahalıydı ve bu nedenle ideal hale getirilemedi (bkz. kablo ürünleri nelerdir).
Kordonun güta-perka ile kaplanması. Greenwich, 1865-66. R. C. Dudley tarafından boyama
O zamanlar damarlar demir ve kurşun borulara döşenir ve pamuk, keten veya jüt şeritlerle sarılırdı. Ve 1882'de bu malzemeleri yalıtım için kullanma fikri ortaya çıktı. Bu amaçla, doğal koyulaştırıcı reçinelerin ilavesi ile vazelin bazlı emprenye maddeleri oluşturulmuştur.
Daha sonra kullanılan güta-perka presi, kurşun astarın doğrudan çekirdeğe uygulandığı ve demir boruların kullanılmasına gerek kalmayan bir hidrolik kurşun presi haline geldi.
Kılıf, kablonun etrafına sarılan bitüm emdirilmiş jüt ile korozyona karşı korunur. Mekanik koruma olarak bitüm emdirilmiş ve bindirilmiş iki adet galvanizli sac kullanılmıştır. Korozyona karşı tam koruma için yine bitüm emdirilmiş jüt ile kaplanmıştır.
Bitüm, onlarca yıldır yer altı kablo tesisatçılarının ellerinde kara izler bırakan ürünlerden biridir. "Toprak katranı" veya "kaya katranı" olarak bilinen, "doğal asfalt" olarak çıkarıldığı ve günümüzde esas olarak petrolün vakumla damıtılması sırasında açığa çıktığı için, MÖ 2500 gibi erken bir tarihte kullanıldı. Mezopotamya sakinleri, gemilerinin güverte kalasları arasındaki mühürler için. Ayrıca zeminleri nem girişinden yalıtmak için muşamba öncüsü olarak kullanılır.
balya
Kauçuk ve gutta-perka ile ilgili bir ürün olan Balata, Venezuela'da çıkarılmaktadır. Özellikleri güta-perkaya yakındır ve kauçuğa ve kauçuğa ilave olarak kullanılır Balya, kauçuk ve güta-perkadan daha fazla doğal reçine içerir ve kauçuğun aksine sertleşmez. Güç aktarım kayışları ve konveyör bantların üretiminde emprenye olarak büyük miktarlarda kullanılır.
Ayrıca bakınız: