В электротехнике наряду с проводниками электрического тока широко используются диэлектрики для их изоляции друг от друга и корпуса электроприбора. Чем она будет надежнее, тем более стабильной окажется работа, продолжительнее срок эксплуатации и меньше опасность для пользователя попасть под поражающее воздействие постоянного или переменного тока. В природе нашлось слишком мало пригодных для такой цели материалов, поэтому почти все применяемые ныне на практике имеют искусственное происхождение и были чаще всего случайно синтезированы в одной из исследовательских лабораторий, занимавшихся поиском решений для других промышленных задач. Одним из таких веществ оказался полимеризованный эпоксифенол, обладающий как выяснилось после изучения очень хорошими для практического применения техническими параметрами, включая коэффициент диэлектрической проницаемости и диапазон допустимых рабочих температур. Заполняя ним под давлением некоторый объем со вставленным армирующим каркасом из стеклоткани получают стеклотекстолит, обладающий отличными механическими и изоляционными свойствами.
Из него получают стандартные изделия различных форм и размеров:
- Цельные цилиндрические стержни, из которых изготавливают безопасные для касания руками ручки и подвижные детали электроприборов, в которых при помещении в сильное электрическое поле практически не наводится возникающая вследствие индукции электродвижущая сила.
- Полые трубки служат изоляторами для медных и латунных стержней, крепежных болтов, радиоэлементов, а также служат основой для намотки катушек индуктивности.
- Из плоских листов выпиливают крепежные элементы, прокладки, детали каркасов обмоточных узлов.
Особняком стоит упомянуть о фольгированном стеклотекстолите, отличающимся от обычного наличием на одной или обеих поверхностях плотно приклеенных листов тонкой медной фольги. После сверления в них отверстий, нанесения кислотоустойчивым лаком рисунка и травления в любом способном растворять медь составе получают платы для печатного монтажа отдельных функциональных блоков радиоаппаратуры. Замена использовавшейся при объемном монтаже проволоки на плоские дорожки из медной фольги наряду с достижениями микроэлектроники позволили в десятки и даже сотни раз уменьшить габариты и энергопотребление бытовой и промышленной радиоаппаратуры, свидетельством чему служит имеющий внутри как минимум одну плату компьютер, ноутбук, планшет или телефон, с помощью которого вы читаете этот текст.
Конкурирующие со стеклотекстолитом разновидности пластмасс
Не имеющий армирующего каркаса из стеклоткани текстолит имеет аналогичные стеклотекстолиту электрические и термические характеристики, но уступает последнему по прочности на растяжение. Так как он из-за упрощения технологии производства имеет меньшую стоимость, именно ему стоит отдавать предпочтение при эксплуатации без существенных механических нагрузок. Кроме того, стержни из него более пригодны для получения деталей на токарном станке, так как при этом получается гладкая однородная поверхность без мелких выемок и торчащего ворса от входящих во внутреннюю структуру нитей.
Кроме созданного на основе эпоксифенола стеклотекстолита существуют и другие виды пластмасс с хорошими диэлектрическими свойствами, о которых стоит рассказать отдельно.
Фторопласт
За счет полимеризации тетрафторэтилена был в середине прошлого века случайно получен фторопласт, который тоже применялся для изготовления плат для печатного монтажа.За счет наличия таких замечательных качеств как исключительная скользкость поверхности и разрушении при нагреве без образования пламени и жара получил более широкое распространение не в электротехнике, а других областях. Первое свойство приносит неоценимую пользу при создании трущихся деталей для подшипников скольжения, включая валы, втулки и вкладыши. В совокупности со вторым оно позволяет получать антипригарное покрытие посуды для приготовления пищи, основным компонентом которого является именно это вещество, имеющее в западных странах название тефлон.
Оргстекло
Имеющий название оргстекло акрил тоже является хорошим диэлектриком, но из-за высокой стоимости сейчас редко используется только в качестве изолятора. Он обладает способностью практически полностью пропускать волны оптического диапазона и не настолько хрупок как обычное дешевое стекло, поэтому охотно применяется для перекрытия оконных проемов транспортных средств индивидуального и общественного пользования. Также эти свойства оказываются полезны в производстве осветительных приборов, витрин, аквариумов и оригинальных декоративных предметов.