Оценивая пригодность какого-либо изолятора, надо знать, прежде всего, его удельное сопротивление, затем сопротивление на пробой и, наконец, величину диэлектрических потерь. Удельное сопротивление изоляторов, применяемых в электростатике, должно быть выше IO15 ом ■ см. Далее, всегда надо следить за чистотой поверхности изолятора, удаляя с нее проводящие поверхностные слои. Сопротивление на пробой имеет значение исключительно при работах с высоким напряжением. Диэлектрические потери играют совершенно особую, решающую роль в высокочастотной технике.

Для физика-экспериментатора, кроме электрических свойств изолятора, имеют значение также и его механические свойства и особенно возможность механической обработки материала изолятора и его механическая прочность. Поэтому при дальнейшем описании изоляторов, которые применяются или пригодны для применения в лабораторной практике, будут указываться эти свойства.

А) Твердые изоляционные материалы, хорошо поддающиеся обработке

а) Янтарь. Самым совершенным и прочным изоляционным материалом является янтарь. Природный янтарь полностью проявляет свои изоляционные свойства, чего нельзя сказать о прессованном. Удельное сопротивление при 20° С равно IO18 ом и больше, но сопротивление пробою по сравнению с этой величиной незначительно. Для высоких частот янтарь непригоден, так как имеет большие диэлектрические потери.

Механическая прочность природного янтаря несколько выше, чем прессованного, однако в обоих случаях она достаточна для тех нагрузок, которые имеют место в лабораторных условиях. Янтарь очень хорошо поддается механической обработке, например токарной, сверлению и полировке. Сверлить надо осторожно, так как в янтаре легко образуются трещины. Незначительно янтарь растворяется только в этиловом спирте, амиловом спирте, серном эфире, ацетоне, хлороформе, скипидаре и бензоле.

Для получения высоких изолирующих свойств поверхности янтарных изоляторов должны быть хорошо отполированы; их следует поддерживать в сухом состоянии, протирая спиртом.

б) Эбонит. К эбониту как к изолятору при работах со статистическим электричеством следует относиться с большой осторожностью. В частности, под действием коротковолновых лучей, например, под действием солнечного света, поверхность эбонита, очень быстро окисляясь на воздухе, покрывается налетом сернистых кислот. В результате этого появляется значительная поверхностная электропроводность. Поэтому эбонитовые изоляторы должны иметь хорошо отполированную поверхность, которую необходимо периодически промывать спиртом. Чистый эбонит имеет удельное сопротивление в пределах от IO17 до IO18 ом ■ см. Пробивное напряжение высокое. Однако диэлектрические потери так велики, что применение в высокочастотной технике исключается.

Механическая прочность эбонита достаточная. Он хорошо поддается механической обработке. Несмотря на хорошие изоляционные свойства, эбонит все более вытесняется новыми искусственными веществами, имеющими часто еще лучшие свойства.

в) Искусственные вещества.

Изоляционные материалы, отличающиеся исключительно хорошими электрическими и механическими свойствами, изготовляются в настоящее время промышленностью искусственных материалов.

1) Полистирол. Вероятно, самым совершенным исходным веществом для изоляторов из искусственных материалов является полистирол. Под принятым в практике названием тролитул подразумевается полистирол, изготовленный в форме пластин и стержней. Тонкая изолирующая полистироловая пленка известна под названием стирофлекс. Полистирол при применении его в высоковольтных устройствах и на высоких частотах обладает по сравнению с эбонитом существенными преимуществами. Его удельное сопротивление при 20° С достигает IO17–IO18. Помимо этого, он отличается высоким пробивным напряжением – до 500 кв/см. Небольшой коэффициент диэлектрических потерь – около 0,2 X XlO-3 при IO6 гц – позволяет применять его также для высокочастотных работ. Тролитул отлично обрабатывается. Кроме того, он совершенно не впитывает влаги, так что его изоляционные свойства остаются исключительно хорошими и во влажной атмосфере. Так как по механической прочности он превосходит янтарь, то его можно считать полноценным заменителем янтаря.

2) Поливинилхлорид. Этот искусственный материал также обладает очень хорошими электрическими и механическими свойствами, хотя и уступает в этих отношениях полистиролу.

Под названием твердый миполам в продажу выпускается искусственный материал, который состоит из поливинилхлорида; он поступает в продажу в форме пластинок, круглых заготовок и трубок. Его удельное сопротивление при 20° С составляет IO1' ом · см и выше. Пробивное напряжение достигает 500 кв/см. Но коэффициент диэлектрических потерь большой, и это делает материал непригодным для применения в высокочастотных работах. Миполам очень хорошо поддается механической обработке и обладает высокой механической прочностью. Однако он поглощает небольшое количество влаги, что снижает его изоляционные качества.