電氣通訊電子中應(yīng)用
由於塑料的特殊功能,在航空及宇航工業(yè)中得到了廣泛應(yīng)用,而且越來(lái)越顯示出它在這一領(lǐng)域中不可替代的地位,甚至有些金屬材料都望塵莫及而被它們所取代。
電氣工業(yè)中的應(yīng)用
塑料在電工領(lǐng)域的應(yīng)用極其廣泛,其作用主要有兩個(gè)方麵,一是作為電氣絕緣材料,二為機(jī)械結(jié)構(gòu)材料。這些材料應(yīng)用的電工領(lǐng)域,主要是電機(jī),電器工業(yè)和電線電纜工業(yè)。
電氣絕緣材料是使器件在電氣上絕緣的,具有一定的機(jī)械強(qiáng)度的材料通常具有106~1019Ω.cm的電阻率。它們?cè)陔姽ぜ夹g(shù)中的功用如下:
1使導(dǎo)電體與其他部分相互絕緣; 2將不同電位的導(dǎo)體分隔開(kāi)來(lái) 3提供電容器儲(chǔ)能的條件 4改善高壓電場(chǎng)中的電位梯度。
隨著電工技術(shù)向高壓,高溫,大容量,小體積發(fā)展,對(duì)絕緣材料也提出了更高的性能要求。
1. 電介質(zhì)電絕緣性能的基本概念
相當(dāng)一部分塑料用作絕緣材料,又稱電介質(zhì)。電介質(zhì)在外電場(chǎng)作用下,會(huì)發(fā)生電導(dǎo),極化,損耗,擊穿等過(guò)程,這是電介質(zhì)的基本特性。在長(zhǎng)期使用條件下,電介質(zhì)還會(huì)老化
(1)電介質(zhì)的電導(dǎo),它有不導(dǎo)電的能力,但實(shí)際上絕緣材料在電場(chǎng)作用下都會(huì)有一很小的電流通過(guò),這一電流,稱為漏泄電流。電工上常用體積電阻率和表麵電阻率來(lái)表征材料內(nèi)部和表麵的絕緣特性。它們的數(shù)值越大,材料的絕緣性能愈好。
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(2)電介質(zhì)的擊穿,當(dāng)施加於電介質(zhì)兩端的外電場(chǎng)強(qiáng)度高於某一臨界值後,其電流突然上升,電介質(zhì)失去絕緣性能,到嫠是暫時(shí)地喪失,這種現(xiàn)象稱為擊穿。此臨界電場(chǎng)強(qiáng)度稱為介電強(qiáng)度或電氣強(qiáng)度,即材料能承受而不致遭到破壞的*高電場(chǎng)強(qiáng)度,其值為:在規(guī)定的試驗(yàn)條件下發(fā)生擊穿的電壓除以施加電壓的兩電極間的距離所得的商。
(3) 電介質(zhì)的損耗,電介質(zhì)從時(shí)變場(chǎng)中吸收,以熱的形式耗散的功率。常用損耗角正切來(lái)表示。
(4)相對(duì)介電常數(shù)(簡(jiǎn)稱介電常數(shù))當(dāng)在一個(gè)電容器兩極之間的周圍全部隻由所指明的電介質(zhì)充滿時(shí)的電容值與同樣電極形式的真空電容值的比。
2. 用作電工機(jī)械結(jié)構(gòu)材料
這是指用作部分支撐,固定及保護(hù)等用途的材料,其主要功能為承受機(jī)械應(yīng)力,除了機(jī)械強(qiáng)度外,材料或部件的耐撓曲性和尺寸穩(wěn)定性也十分重要,用作結(jié)構(gòu)材料的塑料,往往也有絕緣作用於,但不是主要功能。
電子工業(yè)中的應(yīng)用
製造電子,電氣設(shè)備各種元器件的材料除了機(jī)械強(qiáng)度,耐溫,易成型等基本要求外,對(duì)電性能的要求因用途不同而差異很大。電子工業(yè)中大量的塑料用作絕緣材料,希望在高溫,高頻下的絕緣電阻高而介電性能穩(wěn)定,對(duì)有電磁波發(fā)射的電子設(shè)備既要不讓電磁波射向周圍環(huán)境,又要阻隔外界電磁波對(duì)電子設(shè)備正常工作的乾擾,所以需要一種有一定導(dǎo)電性的塑料來(lái)傳導(dǎo)和屏蔽電磁波,塑料的一大優(yōu)點(diǎn)是質(zhì)量輕,易加工,但因是高分子化合物均有不導(dǎo)電性,但若能從組成或分子結(jié)構(gòu)上作改進(jìn)賦予良好的導(dǎo)電性則對(duì)電子設(shè)備的輕巧和功能的延伸是一種新穎材料;有一定磁場(chǎng)強(qiáng)度的磁性塑料能代替天然的磁鐵,也是電子工業(yè)所追求的新材料。因此把具有絕緣,屏蔽,導(dǎo)電,導(dǎo)磁功能的塑料在電子工業(yè)中的應(yīng)用進(jìn)行羅列和分析,對(duì)材料的生產(chǎn)者是一種促進(jìn),對(duì)材料的使用者是一種互通和借鑒。
通訊工程中的應(yīng)用
屬於高科技領(lǐng)域的現(xiàn)代通訊產(chǎn)業(yè)缺少不了輕質(zhì),透明,堅(jiān)韌,又絕緣的塑料,可以說(shuō)新型的絕緣線纜,通訊電纜和光纜,光盤等光記錄材料以及諸如移動(dòng)電話,傳真機(jī),複印機(jī),電腦打印機(jī)等通訊用辦公設(shè)備的迅速發(fā)展,是在近年來(lái)各國(guó)對(duì)通用塑料,工程塑料及其合金塑料進(jìn)行了大量深入的研究,開(kāi)發(fā)出一係列能滿足不同通訊器材上所要求的特殊性能之塑料之後才實(shí)現(xiàn)的。
家用電器工業(yè)中的應(yīng)用
家用電器是耐用消費(fèi)品的主要領(lǐng)域,中國(guó)的家電用器還將與世界家用電器一道,進(jìn)一步向著多功能,**次,智能化,無(wú)汙染,節(jié)能化,的方向發(fā)展。
家用電器品種繁多,按大小可分為:
1大(型)家電:電冰箱,冰櫃,洗衣機(jī)
2?。ㄐ停┘译姡嚎Х葯C(jī),電吹風(fēng),電熨鬥,電熱毯
按原理可分為:
電子產(chǎn)品:彩色電視機(jī),黑白電視機(jī),錄像機(jī),攝像機(jī)
音響產(chǎn)品:收音機(jī),錄音機(jī),立體聲音響設(shè)備,電話機(jī)
電器產(chǎn)品:冰箱,洗衣機(jī),空調(diào)器,電風(fēng)扇,吸塵器,電熱毯
按用途可分為:
廚房機(jī)械:電冰箱,冰櫃,電飯鍋,微波爐,電烤箱,電炊具,食品乾燥機(jī),果汗壓榨機(jī),豆?jié){機(jī),絞肉機(jī),烤麵包機(jī)
家務(wù)機(jī)械:洗滌機(jī),吸塵器,電熨鬥
視聽(tīng)設(shè)備:彩色電視機(jī),黑白電視機(jī),錄像機(jī),攝像機(jī),錄像磁盤,收音機(jī),錄音機(jī),立體聲音響設(shè)備。 字串6
空調(diào)設(shè)備:電風(fēng)扇,空調(diào)機(jī),加濕器,抽油煙機(jī),排氣扇
醫(yī)療衛(wèi)生事業(yè)中的應(yīng)用
醫(yī)用塑料是一門介於現(xiàn)代醫(yī)學(xué)和高分子科學(xué)之間的新興學(xué)科。它涉及到物理學(xué),化學(xué),生物化學(xué),病理學(xué),輸血學(xué)等多種邊緣科學(xué)。自1949年美國(guó)首例用聚甲基丙烯酸甲酯作為人的頭蓋骨和關(guān)節(jié)的臨床應(yīng)用以來(lái),醫(yī)用塑料的應(yīng)用已遍及整個(gè)醫(yī)學(xué)領(lǐng)域,取得了矚目的成果。醫(yī)用塑料的用量也持續(xù)穩(wěn)定增長(zhǎng)。
醫(yī)用塑料根據(jù)實(shí)際應(yīng)用,大致分為製作人工臟器,修複人體缺陷和製作醫(yī)療器械三大類材料:
一類,植入體內(nèi),長(zhǎng)久性替代使用的人工臟器或部位。例如人工血管,人工心臟瓣膜,人工食道,人工氣管,人工膽管,此外,在手術(shù)過(guò)程中,用於體外團(tuán)體暫時(shí)替代使用的人工臟器有人工腎臟,人工心臟,人工骯,人工肚臟等。
二類修複人體某部分缺陷的人工材料。如人工皮膚,人工骨,人工關(guān)節(jié),人工鼻
三類,用作醫(yī)療器械的塑料材料,如醫(yī)用容器有輸液瓶,輸血袋,腹膜透析液袋,一次性醫(yī)療用品有注射器,輸液器,各種插管,檢驗(yàn)用具,病人用具,繃帶等。
醫(yī)用塑料材料需長(zhǎng)期與生物肌體,血液,體液等接觸,有的甚至長(zhǎng)久性植入體內(nèi)。因此,這類具有優(yōu)良的生物體替代性和生物體相容性。一般來(lái)說(shuō),要求醫(yī)用塑料材料具有穩(wěn)定的化學(xué)和物理性,無(wú)毒害,不過(guò)敏,不致癌,可****,易成型加工和抗血栓性。在諸多的性能要求中,抗血栓性至為重要。因?yàn)槿梭w具有防止出血的自然凝血功能,當(dāng)塑料材料在**使用或植入人體後,因肌體的排異反應(yīng)立即產(chǎn)生血栓,引起組織壞死手術(shù)失敗。經(jīng)研究認(rèn)為,血栓形成的*直接原因是血小板粘附所致。而血小板的粘附與材料的表麵性質(zhì)有關(guān)。如材料的臨界表麵張,材料表麵的親水,疏水平衡,材料表麵的光滑度以及材料表麵的電荷性質(zhì)等。
現(xiàn)在,已有很多方法對(duì)材料表麵進(jìn)行改性,如下圖,通過(guò)材料表麵的改性,可以阻止對(duì)導(dǎo)致血栓形成的血纖蛋白,球蛋白的吸附,和與具有生理活性的肝素,血清蛋白形成結(jié)合,由此獲得的抗血栓性材料,已廣泛在臨床使用,取得了很大的成功
其他方麵應(yīng)用
近年來(lái)隨著樹(shù)脂品級(jí)的提高和加工工藝的**,賦予了塑料新的功能,拓展出許多新的用途,通過(guò)不同的途徑使塑料內(nèi)含有大量的微孔就能賦予它分離,吸水,吸油的功能,大量的微孔還使這類製品成為塑料與空氣的複合物,在絕緣,隔熱,透氣,阻水,低介電等性能方麵開(kāi)拓出新的應(yīng)用領(lǐng)域,成為國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中不可缺少的新材料。