Текстолит: виды, свойства и применение
Текстолит: виды, свойства и применение
Текстолит – довольно своеобразный материал. Он обладает уникальными свойствами, благодаря которым широко применяется в электротехнике и других отраслях. Предлагаем подробнее ознакомиться с разнообразием текстолита, его эксплуатационными свойствами и возможностями применения.
Текстолит является слоистым композитным материалом на основе тканей и формальдегидных смол (о производстве и составе материала читайте в нашей статье). Как правило, его выпускают в виде больших листов (по ГОСТ 2910-74 и ГОСТ 5-78) и стержней (ГОСТ 5385-74). Также возможен выпуск текстолитовых втулок. Цвет материала неравномерный, варьируется от светло-желтого до темно-коричневого, поверхность гладкая и ровная. На срезе можно разглядеть слоистую структуру.
Благодаря тканевому основанию композит отличается повышенной устойчивостью к сжатию и ударам. Кроме того, он прост и удобен в обработке: его легко сверлить, резать, штамповать, изготавливая детали самых разнообразных форм. Изделия из текстолита прекрасно выдерживают трение и знакопеременные электрические и механические нагрузки. Его можно довольно долго эксплуатировать даже под нагрузками, которые в 1,5 раза превышают предельно допустимые показатели.
Материал химически инертен – выдерживает воздействие кислот, щелочей, растворителей и масел. Он также устойчив к вибрациям и трению. А самое ценное свойство электротехнического текстолита – его высокие электроизоляционные показатели.
Разнообразие материала
Свойства текстолитов более всего зависят от тканей основания, их материала, типа плетения и толщины. Вот лишь основные виды композита в зависимости от использованных волокон:
- текстолит («классический» материал, самый распространенный) – натуральные хлопковые ткани;
- органотекстолит – ткань из синтетического или искусственного волокна;
- стеклотекстолит – стекловолокно;
- асботекстолит – асбестовое волокно;
- углетекстолит (углеродотекстолит) – углеродное волокно;
- базальтотекстолит – базальтовое волокно.
Чаще всего используются ткани полотняного или сатинового плетения, реже – многослойные ткани (для более прочных, конструкционных текстолитов).
Марки
Листовой текстолит из хлопчатобумажной ткани можно поделить на две категории – конструкционный и электротехнический. Они различаются свойствами и назначением.
Конструкционный текстолит (ГОСТ 5-78) применяют при температуре -40...+105 С. Это следующие марки материала:
- ПТК (поделочный конструкционный, высший и первый сорт) – самый прочный текстолит, подходит для изготовления конструкционных деталей подвижных механизмов. Детали из ПТК по прочности не уступают металлическим, но работают бесшумно и благодаря высокой устойчивости к истиранию служат до 10 раз дольше. Этот материал не расслаивается и не откалывается при механической обработке.
- ПТ (поделочный, высший и первый сорт) – менее прочный, для изготовления деталей подвижных механизмов с более низкими нагрузками, чем ПТК, а также для элементов неподвижных конструкций. Это самый недорогой, распространенный и востребованный текстолит.
- ПТК-С (поделочный конструкционный) – из него изготавливают вкладыши в судовые дейдвудные подшипники.
- ПТМ-1 И ПТМ-2 (поделочный металлургический с повышенной маслостойкостью) – из него делают вкладыши в подшипники прокатных станов и другие детали. Материал хорошо выдерживает воздействие повышенных температур и масляных рабочих сред.
Также по ГОСТ 5-78 производят листовой асботекстолит на основе асбестовых волокон (марки А, Б). Он используется во фрикционных устройствах, механизмах сцепления и торможения и в качестве теплоизолятора. Выдерживает резкие повышения температуры.
Электротехнический текстолит (ГОСТ 2910-74) отличается высокими диэлектрическими свойствами. Существуют следующие марки такого композита:
- А и Б – используются при температуре -65...+105 С с трансформаторным маслом, а также на воздухе при +15...+35 С и влажности от 45 до 75 %. Допустимая частота тока – 50 Гц. У марки А повышенные электрические свойства, у Б – механические (его иногда применяют как конструкционный).
- ВЧ – эксплуатируют на воздухе при +15...+35 С и влажности от 45 до 75 %. Допустимая частота тока – 1 МГц.
- ЛТ – марка более широкого применения. Такой текстолит можно эксплуатировать на воздухе при влажности до 95 % и температуре -65...+85 С (если изделие подвергается механическим нагрузкам) или -65...+120 С (если на изделие не действуют механические нагрузки). Допустимая частота тока – 50 Гц. В отличие от всех остальных марок, ЛТ производят на основе полиэстеровой ткани.
Кроме листового текстолита в производстве также есть текстолитовые стержни (ГОСТ 5385-74). Они становятся заготовками деталей электротехнического назначения.
Свойства
| Свойства материала | ПТК | ПТ | ПТК-С | ПТМ-1 | ПТМ-2 | А | Б | ВЧ | ЛТ |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Плотность, г/см3 |
1,3–1,4 | 1,3–1,4 | 1,3–1,4 | 1,3–1,4 | 1,3–1,4 | 1,3–1,45 | 1,3–1,45 | 1,3–1,45 | 1,25–1,35 |
Рабочая температура, °С |
-40…+105 | -40…+105 | -40…+105 | -40…+105 | -40…+105 | -65…+105 | -65…+105 | +15…+35 | -65…+120 |
| Изгибающее напряжение при разрушении, МПа | 137–152 | 108–142 | 149 | - | 117 | 80–90 | 90–100 | 90–110 | 110 |
| Разрушающее напряжение при сжатии параллельно слоям, МПа | 130–160 | 120–155 | 147 | 118 | 118 | - | - | - | - |
| Разрушающее напряжение при сжатии перпендикулярно слоям, МПа (не менее) | 230 | 200 | 250 | 200 | - | - | - | - | - |
| Прочность при разрыве по основе, МПа (не менее) | 90 | 69 | 98 | - | - | 35 | 45 | 45–70 | 50 |
| Сопротивление раскалыванию вдоль нитей основы, кН/м (не менее) | 200 | 220 | - | 210 | - | - | - | - | - |
Ударная вязкость по Шарпи на образцах без надреза, кДж/м2 (для марок А и Б определяют с надрезом) |
34–36 | 24–36 | 36 | - | 29 | 6,8–7,8 | 6,8–7,8 | 6,0–7,0 | - |
Теплостойкость по Мартенсу, °С (не менее) |
130 | 130 | 140 | 130 | - | 135 | 135 | - | 110 |
| Прогиб, мм/м (не более) | 8 | 8 | 4 | 10 | 8 | 6–10 | 9–15 | - | - |
| Удельное поверхностное электрическое сопротивление, Ом | 1010–1012 |
1010–1012 |
1010–1012 |
- | - | От 1010 |
От 1010 |
От 1011 |
От 1013 |
| Удельное объемное электрическое сопротивление, Ом·м | 1010–1012 |
1010–1012 |
1010–1012 |
- | - | От 106 |
От 106 |
От 106 |
От 5·1010 |
| Электрическая прочность при 20 °С, кВ/мм | 2–5 | 2–5 | 2–5 | - | - | - | - | - | - |
Пробивное напряжение, кВэфф, не менее |
- | - | - | - | 12–15 | 10–15 | 10–15 | 30–40 | |
| Водопоглощение, % | 0,7–0,9 | 0,7–1,0 | 0,75 | 1,0 | 1,0 | - | - | - | - |
Область применения
Из конструкционного текстолита изготавливают детали и элементы для машиностроения:
- крупные и мелкие шестерни (их устанавливают в насосах, редукторах, коробках скоростей);
- высокоскоростные подшипники в турбинах, шаровых мельницах, насосах;
- малоинерционные кулачки, венцы колес в червячных передачах;
- панели и прокладки для амортизации;
- шкивы, втулки, детали трения;
- уплотнительные кольца, вкладыши, шайбы.
Также он подходит для деталей конструкций и оборудования химической индустрии.
Электротехнический текстолит выбирают, когда нужно изготовить детали, эксплуатируемые под напряжением:
- электроизолирующие ролики, панели, щиты;
- колодки зажимов;
- основания печатных плат радиоэлектронных изделий и пр.
Если хотите узнать о текстолите больше, задавайте вопросы нашим консультантам. Также у нас можно купить текстолитовые листы и стержни различных марок и размеров.