аги окружающей среды, достаточно покрыть поверхность глазури тонким слоем гидрофобного вещества, как, например, парафина или бакелитового лака.

Диэлектрическая проницаемость е определяется отношением емкости конденсатора сх между обкладками которого имеется данный диэлектрик (стекло), к емкости воздушного конденсатора с той же формы. Следовательно, '——q - •

Величина диэлектрической проницаемости стекла зависит от его химического состава, температуры и частоты переменного тока и изменяется от 3,75 (для кварцевого стекла) до 16,2 (для 80% свинцового стекла). По Н. П. Богородскому [16а], обычные щелочные стекла имеют е в пределах 5,3—7,5, для стекол с содержанием окислов тяжелых металлов е=»7—11,0, для кварцевого стекла s = 4,4 и для борных стекол — 3,1.

Для глазурей г лежит в пределах 5,5—9,0 (верхний предел относится к свинцовым глазурям).

Установлено приближенное правило, согласно которому величина s пропорциональна плотности й стекла (глазури): е = Kd, где К приблизительно равно 2,4 (от 2 до 3).

Кристаллизация стекол вызывает уменьшение г, так как структура при этом становится более упорядоченной (плотной).

С повышением температуры от 20 до 130° диэлектрическая проницаемость стекла увеличивается в среднем на 3—10%. Наиболее заметное возрастание г наблюдается при температурах свыше 250—300°.

Ниже Тg диэлектрическая проницаемость стекла растет более .или менее равномерно, как и у силиката с типичной кристалли-.28

ческой структурой. В аномальном же участке (выше Тг) г стекла резко увеличивается, а затем при переходе в расплавленное состояние, падает.

Изменение диэлектрической проницаемости стекла, кристалла и глицерина в зависимости от температуры приведено на рис. 5.

С увеличением частоты тока з стекла уменьшается, причем при низких температурах влияние частоты сказывается гораздо слабее, чем при повышенных температурах.

oj Вязкое

Рис 5 Изменение диэлектрической проницаемости кристаллического силиката, стекла и глицерина по мере повышения температуры.

Диэлектрические потери составляют часть электрической энер. гии, которая переходит в тепло в диэлектрике при переменном напряжении. Величина этих потерь характеризуется tgo , где 8 — дополнительный до 90° угол сдвига фаз тока и напряжения для данного конденсатора.

В стеклах различают следующие виды диэлектрических потерь: 1) проводимости, 2) релаксационные и 3) структурные.

Потери проводимости обусловлены движением ионов и определяются электропроводностью стекла. Понятно, что все условия, вызывающие изменения электропроводности, изменяют и величину этих потерь. В соответствии с этим наиболее подвижные ионы щелочных металлов (К+, Na+, Li+) вызывают наибольшие диэлектрические потери в стеклах. Глинозем также увеличивает потери, но не так резко. Окислы двувалентных металлов, обладающих двойным зарядом, заметно уменьшают потери. Особенно бла. гоприятное действие в отношении уменьшения угла диэлектрических потерь оказывают ионы тяжелых металлов (РЬ,+ и Ва2+).

29

Внутри группы одновалентных металлов установлено, что угол диэлектрических потерь уменьшается с уменьшением ионного радиуса (от калия через натрий к литию). Введение, например, в свинцовое стекло 1 % окиси лития снижает тангенс угла потерь с 0,00071 до 0,0003, причем tg о сохраняет свою величину и после увлажнения при 20°. В отношении двувалентных металлов такой закономерности не выявлено.

Г. И. Сканави [40] исследовал диэлектрические потери щелоч-но-боратных стекол в температурном интервале 0—350° и показал, что потери растут по мере увеличения содержания щелочных окислов, особенно при более высоких температурах. При этом заслуживает внимания обнаруженный им так называемый «кейт-рализационный эффект», выражающийся в том, что вредное действие одного из щелочных окислов в отношении повышения диэлектрических потерь компенсируется в присутствии других щелочных окислов. Поэтому совместное присутствие Li26, Na20 и КгО является в этом отношении более благоприятным.

На изменения величин диэлектрических потерь большое влияние оказывает температура. Особенно это влияние сказывается в стеклах при 150—250°. Указанные изменения находятся в прямой зависимости от частоты переменного тока.

Релаксационные потери связаны с тепловым движением ионов и с разрыхлением структуры стекла. Этот вид потерь также зависит от температуры, причем величина их особенно сильно возрастает в области размягчения стекла.

Структурные потери обусловлены особенностями строения стекла. Они не связаны с тепловым движением и не зависят от температуры. Потери эти для промышленных токов практически равны нулю.

Диэлектрическая прочность или пробивное напряжение стекла, как и всякого диэлектрика, зависит от формы образца, от состояния его поверхности, а также формы и расположения электродов. Выражается она, обычно, в киловольтах на сантиметр (кв/ом). Влияние температуры на пробивное напряжение сказывается неодинаково: при низких (ниже комнатной) температурах пробивное напряжение мало изменяется; по мере же