В промышленном оборудовании многие важные компоненты (такие как изоляционные прокладки и опорные кольца) требуют длительного использования, а их замена обходится дорого. Характеристики бакелита «однократная инвестиция + длительное отсутствие обслуживания» значительно снижают общие затраты.
• Принцип: Бакелит не проявляет ползучести (не деформируется при длительном напряжении) и устойчив к старению (УФ и окислению), не требуя регулярной замены. Резина, напротив, со временем затвердевает и трескается, а пластик теряет опору из-за ползучести.
Характеристики и преимущества бакелитовой плиты
Основные свойства бакелита обусловлены его термореактивной сшитой структурой (после отверждения молекулярные цепи образуют трехмерную сеть, которую невозможно переплавить или изменить форму). В сочетании с синергическим эффектом наполнителей этот материал превосходен по нескольким параметрам:
1. Физические и механические свойства.
Высокая твердость и жесткость: отвержденный бакелит обладает высокой твердостью: прочность на растяжение около 50-80 МПа и еще более высокая прочность на изгиб 80-120 МПа, что намного превышает прочность обычных термопластов, что делает его пригодным для применений, подверженных нагрузкам или трению.
Низкая усадка и стабильность размеров: термореактивная структура обеспечивает чрезвычайно низкую усадку во время отверждения (<0,5%). После формования он практически не расширяется и не сжимается при изменении температуры или влажности, что делает его пригодным для изготовления прецизионных деталей.
Выдающаяся износостойкость: добавление древесной муки или асбестовых наполнителей приводит к высокой твердости поверхности и плотной структуре, что приводит к превосходящей износостойкости по сравнению с большинством пластмасс общего назначения и низкой скорости износа при длительном трении.
2. Термические свойства
Превосходная термостойкость: долговременная рабочая температура ненаполненного бакелита составляет примерно 120-150°C. При добавлении асбеста или слюды температура может достигать 180-200°С (при еще более высокой кратковременной термостойкости). Это значительно выше, чем у обычных пластиков, что обеспечивает стабильную работу в условиях высоких температур.
Огнестойкость: молекулярная цепь содержит многочисленные ароматические кольца (фенольная структура) и плотно сшита, что обеспечивает самозатухающие свойства (быстро затухает при удалении от источника огня) без необходимости использования дополнительных антипиренов. Он также генерирует очень мало дыма во время сгорания, что соответствует строгим стандартам безопасности.
3. Электрические свойства.
Высокая изоляция: бакелит представляет собой типичный электроизоляционный материал с объемным сопротивлением >10¹⁴ Ом·см, напряжением пробоя (переменный ток) 15–30 кВ/мм, диэлектрической постоянной (1 МГц) примерно 4,5–5,5 и чрезвычайно низким тангенсом диэлектрических потерь, что делает его подходящим для изоляции компонентов в высоковольтных и высокочастотных средах.
Дугостойкость: даже когда частичный разряд (дуга) возникает в сильных электрических полях, карбонизированный слой, образующийся на поверхности, препятствует распространению дуги и предотвращает мгновенный пробой. Он широко используется в критически важных изолирующих деталях, таких как переключатели и реле в электроприборах.
4. Химические свойства
Химическая стойкость: за исключением сильных окисляющих кислот и сильных оснований высокой концентрации, он практически не реагирует с обычными органическими растворителями, маслами и солевыми растворами, что позволяет стабильно использовать его в химическом оборудовании и во влажной среде.
Устойчивость к старению: его молекулярная структура стабильна и обеспечивает высокую устойчивость к ультрафиолетовым лучам (требующим добавления светостабилизаторов) и окислению, сохраняя свои характеристики даже после длительного воздействия на открытом воздухе.
Краткое описание основных преимуществ
Свойства необратимого отверждения бакелитовых панелей придают им преимущества в термостойкости, изоляции и стабильности размеров. В сочетании с улучшенными механическими свойствами наполнителей этот материал стал незаменимым в средах с высокой температурой, высокой влажностью, высокой абразивностью или сильными электрическими полями, что делает его особенно доминирующим материалом в традиционных электроприборах и промышленном оборудовании.