玻璃的性質主要(yào)由玻璃種各種(zhǒng)氧(yǎng)化物(有(yǒu)時也可能是氟化物或(huò)氮化物)的性質和它(tā)在(zài)玻璃結構中的作用來決定。目前(qián)廣泛(fàn)應用的玻璃絕緣材料仍然以矽酸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(shù)約為3.5,普通矽酸鹽(yán)玻璃(lí)在電場作用下極(jí)化顯著,介電常數可達160。玻璃的體積電阻率隨堿金屬含量的增加而(ér)降低,而介損(sǔn)和介電常數則增大。玻璃的耐電壓強度與其成分(fèn)關係不大,主要與玻璃的氣孔率有關(guān)。玻璃結構(gòu)緊密是,耐壓強度(dù)很高,一般在30KV/mm以上。有氣泡存在時,將使電場(chǎng)分布不均(jun1)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。常溫下電介質玻璃有極好的絕(jué)緣性能,溫度升高,其絕緣電(diàn)阻明顯下降,介損(sǔn)增(zēng)大。熔化時的絕緣電(diàn)阻僅為(wéi)0.1Ω▪m。
(2)玻璃的密度。玻璃的密度是能應用加和性(xìng)原則來較準確計算的玻璃性質之一。通常酸性氧化物的密(mì)度較小(xiǎo),所以石英玻璃的密度在矽酸(suān)鹽玻璃中最小(xiǎo)。對同一物質而言,遊離態氧化物(wù)的密度總是小於結合態時的密度,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(xíng)成和內部分子的重新排列,往往會使密度稍(shāo)有增加。
(3)玻璃的(de)化學穩定性。絕緣用玻璃對水的穩定性顯得最(zuì)為重要。水分子對玻璃常具有浸蝕作用,這是因為玻璃中通(tōng)常含(hán)有堿(jiǎn)金屬氧化物,當表麵吸附有水分時,水分子可(kě)能與這些化合物發生水(shuǐ)解作用。空氣中的CO
2也能伴隨水解作用(yòng)而(ér)影響玻璃的穩定性,這是因(yīn)為它能與堿性氧化物作用,生成堿式碳酸鹽。由此可見,玻璃的化學穩定性主要決定於其中能溶解於水的組分和其含(hán)量。
玻璃的機械新(xīn)能。玻璃的抗壓強度遠高於抗(kàng)拉強度,抗彎強度一般為30-50MPa。玻璃除纖(xiān)維外,都具(jù)有硬(yìng)脆易裂的特點,工作中應盡量是其受壓應力(lì)而不受拉應(yīng)力,避免振動和撞擊。在機械強度要求較高的條件(jiàn)下,如高壓線路用玻璃絕(jué)緣(yuán)子,則需進行鋼化處理,使玻璃表(biǎo)麵預先產生壓應力以提高(gāo)機械強度。同時(shí),在玻璃絕緣子的(de)結(jié)構設計上,也應盡量避免玻璃(lí)承受拉應力作用