Сто килограммов для прогресса. Часть четвертая

Эти полимерные конденсаторы мы производим путем покрытия станиоли ацетилцеллюлозным клеем. На оловянной фольге образуется тонкая полимерная пленка, с достаточной электропрочностью и с высокой диэлектрической проницаемостью. Конденсаторы испытывались нужным напряжением, замкнутые отбраковывались, измерялась емкость. Все работало, все отлично. Ацетат целлюлозы нам обходился недёшево, но на электронику расход мизерный.

И вот, оказалось, что через какое-то время эти конденсаторы стали давать внутреннее короткое замыкание, несмотря на низкое прикладываемое напряжение. Разобрал испорченный конденсатор, попытался исследовать пленку. Мне кажется, что этот клей при высыхании не образует нормальный полимер, и остаётся частично аморфной массой, не очень прочной. А рулоны из станиоли и пленки мы сматываем плотные, иначе не будет прилегания и емкость резко упадет.

Под воздействием этих сил ацетилцеллюлозный слой постепенно плывет, проминается. Особенно в местах припайки выводов к обкладкам. И в какой-то момент происходит замыкание.

Решать проблему надо срочно, рации нужны как воздух. Перешли обратно на бумажные конденсаторы. Ну мы их и раньше использовали в высоковольтных цепях, а теперь придется по всей схеме, кроме высокочастотных участков, там - керамика. Габариты и масса устройств выросли - вот такой регресс. Но надо было спасать ситуацию. А потом всякие дела и я про это забыл. Работает - и пусть работает.

Но когда собирали новую модель радиостанции, я заметил, что несмотря на простоту схемы, детали занимают значительный объем. Ну выходная лампа передатчика - тут понятно, висит она на пружинах, ей еще пространство нужно для охлаждения. Но вот конденсаторы у нас очень большие и тяжелые. Бывает что радиостанцию резко ставят на землю, но даже от такой небольшой нагрузки тяжелый конденсатор отрывается со своего места, разрушая схему. Приходится их крепить дополнительно, что не улучшает технологичность производства.

У бумажных конденсаторов при одной и той же бумаге емкость зависит от площади металлических обкладок, разделенных бумажным изолятором. Обкладки делаем из станиоли - оловянной фольги, ее мы научились катать очень тонко. Но из-за того, что бумага у нас слишком толстая, для получения больших ёмкостей конденсаторы получаются большими и тяжелыми. Правда, бонусом получили высокое допустимое напряжение конденсаторов, также из-за толстой бумаги.

Вообще, такие конденсаторы - это компромисс трех параметров - емкости, габаритов и максимального напряжения. Делаешь тоньше изолятор - емкость растет, допустимое напряжение падает. Если надо увеличить емкость без снижения напряжения - увеличивай площадь, растет габарит.

При нашей бумаге, с пропиткой машинным маслом, пробивное напряжение составляет сотни вольт, а то и до тысячи. Такие напряжения у нас встречаются только в анодных цепях ламп и в выходных каскадах передатчиков. В приемниках напряжение не превышает пятнадцати вольт, да еще много где так же. Надо делать бумагу тоньше.

С обычной бумагой была еще одна проблема - она оказалась не очень хорошим изолятором. Для придания прочности бумаге, ее надо проклеевать. Мы перешли на проклейку бумаги канифолью, это гораздо выгоднее крахмала, казеина и парафина. Вначале мы пытались использовать скипидарный раствор канифоли, но он в воде не растворяется, а при нанесении на полуготовую бумагу ложится неравномерно.

Потом мы заметили, что при нашем уровне производства бумаги она получается довольно прочной и без всяких клеев - волокна целлюлозы прочно переплетаются, образуя "бумажный войлок". Но это не совсем бумага, это больше похоже на промокашку - чернила расплываются, проходят насквозь. То есть клей нужен еще и для придания бумаге определенной гидрофобности. Но если гидрофобность будет слишком большая, то чернила не будут оставлять нормального следа на поверхности.

В идеале на поверхности бумаги гидрофобность должна быть ниже, а внутри слоя - выше, чтобы чернила не проходили насквозь. Наш способ, скипидарный раствор канифоли, давал зачастую обратный градиент. Надо хотя бы равномерное распределение канифоли, нужен водорастворимый раствор или дисперсия канифоли. Придется применять классический, но более сложный метод.

Канифоль - это кислота, слабая и твердая. И она хорошо реагирует с щелочами. В едком натре растворяется быстро, но щелочную реакцию раствора надо нейтрализовать. Опыт бумажного производства моего мира показал, что для этого лучше всего применять сернокислый алюминий. Алюминия у меня нет, но ведь сульфат алюминия - это квасцы, нашли мы недавно много.

В населенном Средиземноморье рудознатцами у меня работают приказчики. Я их обучаю азам минераловедения, научил определять твердость по шкале Мооса - на рынок они с собой берут кусочки стекла и кварца. Всегда заходят к торговцам "самоцветами", нет ли чего интересного. Если есть камни тверже кварца но некрасивые, пытаются купить подешевле. Так мы получили несколько небольших не огранённых алмазов, сделали стеклорезы.