玻璃的(de)性(xìng)質主要由玻璃種各種氧化物(有時也可能(néng)是氟化物或氮化物)的性質和(hé)它在(zài)玻璃結構中的作用來決(jué)定。目前廣泛應用的玻璃絕緣(yuán)材料仍然以矽酸(suān)鹽和硼酸鹽玻璃為主。
(1)玻璃(lí)的電性能。純淨的石英玻璃介電常數約為(wéi)3.5,普通矽酸鹽玻璃在電場作用下極化顯著,介電常數可達160。玻璃(lí)的體積電阻率隨堿金屬含量的增加而降低,而介損和介電常數則增大。玻璃(lí)的耐電壓強度與其成分關係不(bú)大,主要與玻璃的氣孔率有關。玻璃結構緊密是,耐壓強(qiáng)度很高,一般在(zài)30KV/mm以上。有氣泡存在時,將使電場分布不均勻,絕緣強度大幅下降。在高頻情況下,玻璃的介損急劇增大,可能導致熱擊穿。常溫下電(diàn)介質玻璃有極好的絕緣性能,溫度升(shēng)高,其(qí)絕緣電阻明顯下(xià)降,介損(sǔn)增大。熔化時的絕緣電阻僅為0.1Ω▪m。
(2)玻璃的密度。玻璃的密度是(shì)能應用加和性原則來(lái)較準確計算的玻璃性質之一。通常酸性氧化物的密(mì)度(dù)較小,所以石英玻璃的密度在矽酸鹽玻璃中最小(xiǎo)。對(duì)同一物質而言,遊離態氧化物的密度總是(shì)小於結合態時的(de)密度,因此,氧化物引入玻璃後,在玻璃形成過程中,由於化合物的形成和內部分子的(de)重新排列,往往會使密度稍有增加。
(3)玻璃的化學穩定性。絕緣用(yòng)玻璃對水的穩定性顯得最為(wéi)重要。水(shuǐ)分子對玻璃常具有浸蝕(shí)作用,這是因為玻璃中通常含有堿金屬氧化物,當表(biǎo)麵吸附有水分時,水分子可能與這(zhè)些化合物發生水解作用。空氣中的CO
2也能伴隨水解作用而影響玻璃的穩定性,這是因為它(tā)能與堿性氧化物作用,生(shēng)成(chéng)堿(jiǎn)式碳酸鹽。由此可見,玻璃(lí)的化學(xué)穩定性主要決定於其中能溶解於水的組分和其含量。
玻(bō)璃的(de)機(jī)械新能。玻璃的抗壓(yā)強(qiáng)度遠高於抗拉強度,抗彎強度一(yī)般為30-50MPa。玻璃除纖維外,都具有硬脆易裂的特點,工作中應盡量是其受壓應(yīng)力而不受拉(lā)應力,避免振動和撞擊。在機械強度要求較(jiào)高的條件下,如(rú)高壓(yā)線路用(yòng)玻璃絕緣子,則需進(jìn)行鋼化處(chù)理,使玻(bō)璃表麵預先產生壓應力以提高機械強度。同時,在玻璃絕緣子的結構設計上,也應盡量避免玻(bō)璃(lí)承受拉應力作用