Слюдяної конденсатор і спосіб його виготовлення. Суть винаходу: конденсатор має велику питому ємність і високу діелектричну проникність завдяки нормальному розташуванню електродів по відношенню до площини досконалої спайності слюди і створення в герметичному корпусі конденсатора відносної вологості 80 - 100%. 2 с. п. ф-ли, 3 мул.
Винахід відноситься до електротехніки, а саме до пристроїв-накопичувачів електроенергії.
Відомі електролітичні конденсатори, де в якості діелектрика використовується тонкий шар оксиду вентильного металу [1] Ці конденсатори не застосовні в високовольтної техніки, дають мале номінальну напругу. Широко відоме використання слюди в якості твердого діелектрика для виготовлення конденсаторів [2] В них електроди розташовують паралельно площини досконалої спайності слюди. Діелектрична проникність слюди в таких конденсаторах дорівнює 6-7. Завдання винаходи істотне збільшення ємності конденсатора, діелектричної проникності слюди. Завдання вирішується шляхом розміщення площин досконалої спайності пластиною слюди нормально до електродів і створення в герметичному корпусі конденсатора щодо вологості 80-100% Останні дослідження показали, що додаток електричного поля до слюдяною платівці (шліфують) паралельно площині досконалої спайності при підвищеній вологості навколишнього середовища призводить до різкого збільшення діелектричної проникності. Пов'язано це, мабуть, зі структурою бімолекулярний плівки, що знаходиться в межпакетное просторі кристала слюди. Оскільки бімокулярная плівка в межпакетное просторі утворюється при певній вологості, то конструкція конденсатора вимагає герметичності корпусу.
Пропоновані слюдяні конденсатори виготовляються шляхом тонкого розщеплення слюдяних пластинок, їх пакетування і обжимання, додатки до них електродів нормально до площини спайності слюди, укладення в герметичний корпус і створення в ньому відносної вологості 80-100% Такі конденсатори можуть бути набрані як з слюдяних пластинок, дисків , шайб, так і виготовлені з шлифа слюдяного кристала (в тому числі з штучно виготовленого шлифа).
На фіг.1 представлений циліндричний конденсатор, набраний з дисків листової слюди; на фіг.2 шліф з листової слюди; на Фіг.3 плоский конденсатор з листової слюди.
Конденсатор містить набір листових слюдяних дисків (см.фіг.1) або шліф або розріз кристала слюди (фіг.2 і 3) 1, металевий електрод 2, ізоляційні прокладки установчу 3 і фіксуючу 4, фольговий електрод 5 з електричними висновками 6 і 7, герметичний корпус 8. У разі виготовлення плоского конденсатора з шлифа слюди використовують епоксидну смолу 9 (см.фіг.2), що виконує одночасно функцію ізолюючих прокладок.
Виготовлення конденсаторів здійснюють наступним чином. Диски 1 збирають в пакет на металевому електроді 2 таким чином, щоб площині досконалої спайності слюди розташовувалися нормально площині електрода. Потім диски затискають між ізоляційними прокладками 3 і 4, поверх дисків, нормально площині досконалої спайності слюди, мають у своєму розпорядженні другий електрод 5, що має електричні висновки 6 і 7.
П р и м і р 1. Був виготовлений макет циліндричного конденсатора з набору листових слюдяних дисків 1 розміром 35/33 мм і товщиною 20 мкм. Диски зібрані в пакет на металевому електроді 2 у вигляді втулки і затиснуті електроізоляційними шайбами настановної 3 і фіксує 4. На зовнішню поверхню слюдяних дисків наноситься протилежний електрод 5 з фольги. До внутрішнього (циліндричного) і зовнішньому (фольгових) електродів прикріплені електричні висновки відповідно 6 і 7. Вся конструкція поміщена в герметичний корпус 8.
Конденсатор без корпусу був поміщений в ексикатор з відносною вологістю 100% Площа активної частини діелектрика 53, 2 см 2. активний обсяг діелектрика 20,7 см 3. Електрична ємність конденсатора в постійному електричному полі 1,0 мкФ при напрузі U 30 В і опорі витоку R 10 5 Ом, питома ємність конденсатора 0,094 мкФ / см 3.
П р и м і р 2. Було виготовлено 5 макетів плоского конденсатора з шлифа листової слюди флогопит. Набір листової слюди товщиною 20 мкм Ковдорського родовища був залитий епоксидною смолою 9 і розрізаний нормально до площини досконалої спайності кристала, отримана пластина-шліф (см.фіг.2) товщиною 2 мм. Такий же шліф був отриманий з кристала слюди флогопит Ковдорського родовища. На площині шліфа нанесені електроди, до яких прикріплені висновки. Плоский конденсатор був поміщений в герметичний корпус.
Конденсатори без корпусу були занурені в ексикатор з відносною вологістю 80, 90 і 100% після чого замерялась електрична проникність у вологому стані (6,3. 10 3 1,9. 10 6) і питома ємність конденсатора в постійному електричному полі від 4,9 . 10 3 до 2. 10 6 мкФ / см 3.
Експерименти показали, що при відносній вологості всередині конденсатора, меншою 80% істотно знижується діелектрична проникність.
1. Слюдяної конденсатор, що містить пакет слюдяних пластин і електроди, розміщені в герметичному корпусі, який відрізняється тим, що електроди розташовані перпендикулярно площинам досконалої спайності слюдяних пластин, а всередині корпусу створена відносна вологість 80 100% 2. Спосіб виготовлення слюдяного конденсатора, при якому здійснюють тонке розщеплення слюди, набір пакета слюдяних пластин, його стиснення, формування електродів, розміщення в корпусі і герметизацію, що відрізняється тим, що електроди розташовують перпендикулярно пло кісткам досконалої спайності пластин слюди, а перед герметизацією корпусу в ньому створюють відносну вологість 80 100%