В сильном электрическом поле молеку­лы диэлектрика расщепляются на ионы и диэлектрик проводит ток. Напряженность электрического поля, при которой начина­ется ионизация молекул диэлектрика, на­зывается пробивной и измеряется в воль­тах на метр (В/м). Диэлектрическая проницаемость характеризует электрические свойства материала. Практически все материалы сравнивают с воздухом, для которого относительная Ди­электрическая проницаемость принимается равной единице. Если между пластинами воздушного конденсатора поместить другой диэлектрик, например слюду с диэлектри­ческой проницаемостью 8=7, емкость кон­денсатора увеличится в 7 раз. Под действием электрического поля происходит смещение положительных и отрицательных зарядов в атомах диэлектрика, что приводит к его поляризации. В переменном электрическом поле смещение электронов будет также переменным; усиливается движение частиц диэлектрика, что приводит к его нагреванию. На нагревание затрачивается энергия, возникают диэлектрические потери.

Диэлектрик, в котором имеются потери энергии, эквивалентен электрической цепи, состоящей из емкостного и активного сопро­тивлений. Ток I в такой цепи можно представить в виде двух со­ставляющих: активной Iа и реактивной Iр (рис. 4). Чем больше по­тери энергии, тем больше активная составляющая тока и угол б на векторной диаграмме. Поэтому количественно диэлектрические потери характеризуются тангенсом угла диэлектрических потерь S. Чем меньше tg о, тем выше качество диэлектрика.

Кроме перечисленных величин диэлектрик характеризуется теп­лоустойчивостью, гигроскопичностью, механическими свойствами. Рассмотрим диэлектрики, наиболее широко применяемые в радио­технических устройствах.

 

Волокнистые материалы. Конденсаторная бумага, пропитанная изоляционным материалом, выпускается толщиной 0,006 — 0,24 мм и используется в качестве диэлектрика в конденсато­рах или для изоляции проводов.

 

Прессшпан — электрокартон, пропитанный парафином или специальными лаками, выпускается толщиной 0,1 — 3 мм и применя­ется для изготовления каркасов трансформаторов и катушек.

 

Фибра получается из бумаги, обработанной водным раствором хлористого цинка, что вызывает сильное набухание волокон клет­чатки и их соединение. Электрические свойства ее невысоки. При­меняется в цепях питания.

 

Асбест — минеральный волокнистый материал, выпускается в виде шнура, ткани или картона и служит для изготовления- огне­упорных материалов. Используется для изоляции в электронагрева­тельных приборах и изготовления каркасов мощных сопротивлений.

 

Лакоткань — хлопчатобумажная, шелковая или стеклянная ткань, пропитанная лаком, выпускаемая в виде полотна или трубки. Полотно применяют для изоляции обмоток трансформаторов, труб­ку — для изоляции монтажных проводов.

 

Пластмассы и синтетические материалы. Кар бол и т — пласт­масса, изготовляемая из волокнистых или порошковых органических веществ и смолы. Изделия из карболита дешевы, но хрупки и не поддаются механической обработке. Для высокочастотных цепей карболит непригоден.

 

Эбонит — каучуковая пластмасса. Легко обрабатывается, но о течением времени сильно меняет свои свойства и, кроме того, не допускает даже небольшого повышения температуры. В высокочас­тотных цепях не применяется.

 

Полистирол имеет очень малые диэлектрические потери и большую пробивную напряженность. Негигроскопичен, легко обраба­тывается. Используется для изготовления деталей высокочастотных цепей (каркасы катушек, изоляция высокочастотных кабелей и т. д.). Из полистирола изготовляют тонкую изоляционную ленту (стиро-флекс) и тонкие прокладки (полифлекс).

 

Полиэтилен — эластичный полупрозрачный материал с ма­лыми диэлектрическими потерями. Применяется для каркасов кон-» турных катушек и изоляции высокочастотных кабелей.

 

Политетрафторэтилен (фторопласт-4) — порошок бе. лого цвета, перерабатываемый методом спекания; холодостоек, со­храняет гибкость при низких температурах, обладает высокой на-гревостойкостью (около 300 °С) и исключительной стойкостью к хи­мическим реагентам. На него не действуют серная, соляная, азотная и плавиковая кислоты, а также щелочи; некоторое влияние оказыва­ют расплавленные щелочные металлы и атомарный фтор при повы­шенных температурах. По стойкости к химическим активным веще­ствам превосходит золото и платину. Он негорюч, не растворяется ни в одном из известных растворителей, негигроскопичен и не сма­чивается водой, а также другими жидкостями. По электроизоляцион­ным свойствам (табл. 19) принадлежит к лучшим диэлектрикам, особенно в полях высоких и сверхвысоких частот.

 

Поливинил хлорид — прозрачный или окрашенный эла­стичный материал. Используется для изоляции проводов, в том чис­ле подземных кабелей. Для радиоцепей непригоден из-за больших диэлектрических потерь.

 

Плексиглас — органическое стекло, которое может быть ок­рашено в разные цвета. Применяется как изолятор, декоративный материал, для изготовления шкал, линз и др.

 

Слоистые пластики. Гетинакс — пластмасса на бумажной основе, которая хорошо обрабатывается и применяется для изоляции низкочастотных цепей.

 

Текстолит — пластмасса на текстильной основе. Легко об­рабатывается, но имеет большие диэлектрические потери. При повы­шении температуры диэлектрические свойства изменяются. В цепях высокой частоты используют только текстолит, изготовленный на ос­нове стеклянной ткани.

 

Керамика. Керамические материалы и изделия получают обжи­гом, мелко измельченной минеральной массы. Керамика — один из наиболее высококачественных изоляционных материалов. Применя­ется в виде готовых изделий, так как не поддается механической обработке.

Электротехнический фарфор используется для из­готовления изолирующих устройств в цепях питания. Для высоко­частотных цепей непригоден из-за больших диэлектрических потерь.

 

Радиофарфор имеет меньшие диэлектрические потери, чем электротехнический, и применяется для изготовления каркасов кату­шек, ламповых панелей и мелких деталей высокочастотных цепей.

 

Ультрафарфор обладает еще меньшими диэлектрическими

потерями и используется для изоляции высокочастотных цепей в ультракоротковолновой аппаратуре.

 

Высокочастотная керамика (пирофилит, стеатит, ке­рамит, тиконд, термоконд и др.) — это искусственные керамические материалы. Они огнеупорны и обладают малыми диэлектрическими потерями. Электрические свойства их мало зависят от температуры. Некоторые сорта керамики (тиконд, термоконд) имеют отрицатель­ный температурный коэффициент (при повышении температуры их диэлектрическая проницаемость уменьшается). Конденсатор из тиконда при нагревании уменьшает емкость. Этим свойством пользу­ются, компенсируя увеличение индуктивности катушек и емкости конденсаторов другого типа при повышении температуры. Высоко­частотную керамику применяют в качестве диэлектрика для конден­саторов и как материал для каркасов контурных катушек.

 

 

Слюда — минерал, обла­дающий хорошими электроизоляционными свойствами, негигроскопи­чен и теплостоек. Мусковит (прозрачные пластинки) — одна из раз­новидностей слюды, используемая в качестве диэлектрика для кон­денсаторов. Флогопит (бурого цвета) — другая разновидность слю­ды, применяемая для изоляции электронагревательных приборов. Микалекс — измельченная в порошок и спрессованная с тонкораз­молотым легкоплавким стеклом слюда.

 

Мрамор — естественный минеральный материал, применяе­мый для монтажа распределительных щитов. Для работы на радио­частотах непригоден из-за больших диэлектрических потерь.

 

Стекло используют для изготовления баллонов электрова­куумных приборов, а также для производства стекловолокна и стеклобумаги.

 

Резину получают из каучука (естественная смола) вулкани­зацией и используют главным образом для изоляции проводов низ­кочастотных цепей. В настоящее время применяют синтетический каучук.

Основные свойства перечисленных диэлектриков приведены в табл. 19. Кроме этих материалов для изоляции радиодеталей и проводов применяют лаки, эмали, компаунды и клеи.

 

Прониточные лаки служат для пропитки волокнистой изоляции и обмоток трансформаторов. Пропитанный лаком изоля­ционный материал менее гигроскопичен и имеет большую пробив­ную напряженность.

 

Покровные лаки применяют для лакировки поверхности изделий, что улучшает их диэлектрические свойства и внешний вид.

 

Эмали — покровные лаки с добавлением органического на­полнителя, который повышает твердость пленки и одновременно окрашивает ее. Используют для изоляции проводов.

 

Компаунды — сложные составы, применяемые для пропит­ки и заливки. По составу компаунды делят на битумные и смоля­ные (битум — твердый углеводород). Битумные компаунды перед употреблении расплавляют, при комнатной температуре они затвер­девают. Смоляные компаунды жидки при комнатной температуре, . после пропитки и заливки они твердеют и уже не плавятся.

 

Клеи  применяют для склеивания различных деталей, крепле­ния деталей на шасси и витков обмоток. Наиболее универсальными являются клеи БФ. Клеи БФ-2 и БФ-4 служат для склеивания металлов, пластмасс, дерева, органического стекла, фарфора, керамики, кожи, тканей, бумаги, эбонита в любом сочетании этих материалов.Для склеивания тканей, фетра, войлока, резины, целлофана используют клей БФ-6. Он, пригоден для гибких пленок. Для склеивания деталей из полистирола применяют полисти-рольный клей, состоящий из бензола и полистироловой стружки. Его используют также для закрепления концов обмоток высоко частотных катушек.. Клеящими свойствами также обладают. бакелитовый и шеллач­ный лаки.

Таблица 19

Материал	Диэлектрическая про­ницаемость	Пробивная напря­женность электри­ческого поля, В/м	Тангенс угла диэлектрических потерь при частоте		Нагревостойкость °С
			50 Гц	1 МГц
Асбест	—	2*106	0,7	—	400
Бакелит	4 — 4,6	(10*40)106	0,05 — 0,12	—	—
Кабельная бумага	4 — 4,8	30*106	0,35	—	—
Гетинакс	5-6,5	(10-5-30)106	0,02	0,03	150
Карболит	4,-6	(2-10)106	0,0001 — 0,03	—	100
Керамит	7,5	(15-5-20) 106	—	0,0007 — 0,0018	1200
Лакоткань	2,8-7,7	(20-5-50)106	0,07 — 0,16	0,09 — 0,19	105
Микалекс	8 — 10	(15-20)106	0,005	0,02	—
Мрамор	8 — 10	(6- 10). 106	0,005 — 0,01	—	70 — 100
Плексиглас	3 — 3,6	(18-20). 106	0,02 — 0,05	0,06	60
Полистирол	2,2-2,6	(25-50) 106	0,0002	0,0002	70 — 90
Поливинилхлорид	3,1 — 3,5	50.106	0,02	—	—
Полиэтилен	2,2	(40- 150) -106	0,03	0,03	70
Фтороиласт-4	1,9 — 2,2	(40-250). 106	—	0,0002	300
Прессщпан	3 — 4	(9-5-12). 106	0,02	0,02 — 0,03
Радиостеатит	6	20* 106	0,0006	,0003 — 0,0008
Радиофарфор	6	(15-20) -106	0,009	,0027 — 0,004	1200
Резина	2,6 — 3	(15-25)- 106	0,005 — 0,03	—	50
Слюда мусковит	4,5 — 8	(50- 200) -106	0,001	0,001	400
Слюда флогопит	4-5,5	(60- 125). 106	0,005 — 0,01	0,005-0,01	800
Стеатит	5,5 — 6,5	(20- 30) -106	О.ООС6	0,0015-0,002	1400
Стекло	4-10	(20- 30) -106	0,0005-0,001	0,001	500 — 1700
Текстолит	7	(2-8)-106	, 0,02	0,08	120
Тиконд	25-80	(15-20) -106	0,0003	0,001 — 0,002	1200
Ультрафарфор	6,3 — 7,5	(15-30) -106	0,002	0,0006	1400
Электротехнический фарфор	6,5	20*106	—	0,005 — 0,01	1200
Фибра	2,5-8	(2-5-6). 106	0,02	0,06 — 0,07	100
Натуральный шелк	4,5	—	—	0,01 — 0,02	100
Шеллак	3,5	(20- 30) -106	0,01	—	80
Эбонит	4-4,5	25- 106	—	0,01-0,015	60
Стекловидная эмаль	4-7	(20ч- 25)- 106			300