Bahan Electrotechnical, sifat dan aplikasi

Kecekapan dan ketahanan mesin elektrik dan loji bergantung kepada keadaan penebat, peralatan elektrik yang mana bahan-bahan yang digunakan. Mereka ini disifatkan oleh satu set ciri-ciri khusus apabila diletakkan dalam keadaan medan elektromagnet, dan dipasang di peranti berasaskan indikator ini.

bahan-bahan elektrik Klasifikasi membolehkan dibahagikan kepada kumpulan berasingan penebat, semikonduktor, menjalankan dan bahan-bahan magnet yang menambah produk utama: kapasitor, konduktor, pemeneil dan unsur-unsur semikonduktor bersedia.

Bahan-bahan untuk bertindak medan magnet atau elektrik sebagai individu dengan ciri-ciri tertentu, dan terdedah kepada pelbagai radiasi pada masa yang sama. bahan-bahan magnet lazimnya dibahagikan kepada bahan-bahan lemah magnet dan bahan-bahan magnet. Dalam teknik elektrik paling biasa digunakan bahan magnet yang kuat.

sains bahan

bahan yang dikatakan bahan, ciri-ciri yang berbeza daripada objek lain komposisi kimia, sifat dan struktur molekul dan atom. bahan adalah salah satu daripada empat negeri: gas, pepejal, cecair atau plasma. Elektrik dan bahan struktur melaksanakan untuk memasang pelbagai fungsi.

bahan menjalankan menghantar elektron komponen aliran menyediakan pengasingan dielektrik. Penggunaan unsur-unsur perintang menukarkan tenaga elektrik kepada haba, bahan-bahan produk pembinaan mengekalkan bentuk mereka, misalnya, perumahan. bahan-bahan elektrik dan pembinaan diperlukan untuk melaksanakan bukan satu tetapi beberapa fungsi yang berkaitan, seperti penebat dalam ujian beban elektrik, yang membawa kepada bahan struktur.

bahan-bahan elektrik sains - sains yang berkaitan dengan definisi sifat-sifat, kajian tingkah laku perkara di bawah pengaruh elektrik, haba,, medan magnet sejuk dan kajian sains lain ciri-ciri tertentu yang diperlukan untuk membina mesin elektrik, peralatan dan pemasangan ..

panduan

Ini termasuk peralatan elektrik, yang merupakan penunjuk utama melahirkan kekonduksian arus elektrik. Ini kerana dalam jisim bahan yang sentiasa elektron hadir terikat lemah kepada nukleus dan oleh kerana cas bebas. Mereka bergerak dengan orbit satu molekul yang lain dan mewujudkan arus. Bahan-bahan konduktif utama dianggap tembaga, aluminium.

Kepada konduktor adalah unsur-unsur yang mempunyai ρ kerintangan elektrik <10 ^-5, di mana bahan adalah pengalir yang sangat baik dengan petunjuk 10 ^-8 Ohm * m. Semua logam mempunyai jadual semasa yang baik 105 unsur-unsur 25 bukan sahaja logam, dan daripada ini pelbagai kumpulan bahan-bahan 12 kelakuan arus elektrik dan dianggap sebagai semikonduktor.

Fizik bahan-bahan elektrik membolehkan penggunaannya sebagai ejen di negeri-negeri gas dan cecair. Sebagai logam cecair pada suhu biasa digunakan hanya merkuri, yang mana keadaan semula jadi. Logam lain digunakan sebagai konduktor cecair hanya dalam keadaan yang dipanaskan. Bagi konduktor yang digunakan dan cecair konduktif, sebagai contoh elektrolit. ciri-ciri penting konduktor, yang membolehkan untuk membezakan mereka mengikut tahap kekonduksian elektrik, ciri-ciri kekonduksian terma adalah dianggap dan keupayaan untuk generasi haba.

bahan dielektrik

Tidak seperti konduktor, massa dielektrik mengandungi sejumlah kecil elektron bebas bentuk memanjang. Harta utama bahan adalah keupayaan untuk menerima kekutuban medan elektrik. Fenomena ini dijelaskan oleh fakta bahawa di bawah pengaruh caj elektrik yang berkaitan dengan digerakkan ke arah bertindak daya. jarak ofset adalah lebih besar, semakin tinggi kekuatan medan elektrik.

bahan penebat elektrik adalah lebih dekat dengan ideal daripada indeks kekonduksian yang lebih kecil, dan kurang ketara daripada tahap polarisasi, yang memberikan petunjuk penyebaran dan peruntukan tenaga haba. Kekonduksian dielektrik adalah berdasarkan kepada tindakan sedikit dipoles percuma anjakan kepada tindakan padang. Selepas polarisasi, bentuk bahan dielektrik dengan kutub yang berbeza, iaitu, dua pertuduhan tanda-tanda yang berbeza terbentuk di permukaan.

dielektrik Aplikasi yang paling meluas dalam elektrik, sejak penggunaan ciri-ciri elemen aktif dan pasif.

Kepada bahan aktif, dengan ciri-ciri bersetuju dengan pengurusan, termasuk:

• pyroelectrics;
• electroluminophors;
• piezoelectrics;
• ferroelectrics;
• electrets;
• bahan-bahan untuk pemancar dalam laser.

bahan-bahan elektrik asas - dielektrik sifat pasif, digunakan sebagai bahan penebat dan kapasitor jenis konvensional. Mereka mampu untuk memisahkan dua bahagian litar elektrik antara satu sama lain dan menghalang limpahan caj elektrik. Sejak pengasingan mereka dilakukan melalui bahagian semasa-bawa kepada tenaga elektrik yang tinggal di dalam tanah atau di perumahan.

dipisahkan oleh penebat

Dalam bahan dielektrik organik dan bukan organik dibahagikan, bergantung kepada komposisi kimia. dielektrik bukan organik tidak mengandungi karbon dalam komposisinya, manakala bentuk organik adalah unsur karbon rendah. bahan bukan organik seperti seramik, mika, yang tinggi haba.

bahan elektrik pada kaedah untuk menghasilkan dibahagikan kepada dielektrik semula jadi dan buatan. Penggunaan jenis bahan-bahan sintetik adalah berdasarkan kepada fakta bahawa pembuatan membolehkan untuk memberi bahan sifat-sifat yang dikehendaki.

Mengikut struktur molekul dan dielektrik kekisi molekul dibahagikan kepada kutub dan bukan kutub. Terakhir juga dikenali sebagai neutral. perbezaan adalah bahawa atom dan molekul sebelum tindakan mereka pada arus elektrik atau tidak mempunyai cas elektrik. K kumpulan neutral termasuk Teflon, polietilena, mika, kuarza, dan lain-lain. The dielektrik kutub terdiri daripada molekul yang mempunyai cas positif atau negatif, contohnya ialah polyvinyl klorida, bakelite.

sifat dielektrik

Sebagai dielektrik dibahagikan kepada gas, cecair dan pepejal. Bahan-bahan elektrik pepejal paling biasa digunakan. hartanah dan permohonan mereka dinilai dengan menggunakan parameter dan ciri-ciri:

• kerintangan isipadu;
• ketelusan dielektrik;
• kerintangan permukaan;
• pekali kebolehtelapan haba;
• dielektrik kehilangan tangen sudut yang dinyatakan;
• kekuatan bahan di bawah pengaruh elektrik.

kerintangan isipadu yang bergantung kepada keupayaan bahan untuk menentang kebocoran atasnya nilai semasa yang berterusan. Penunjuk songsang kerintangan dipanggil kekonduksian pukal.

kerintangan permukaan ditentukan oleh keupayaan bahan untuk menentang arus malar mengalir di permukaannya. Permukaan kekonduksian adalah salingan angka sebelumnya.

Pekali kebolehtelapan haba mencerminkan tahap perubahan dalam kerintangan selepas menaikkan suhu bahan. Biasanya, rintangan berkurangan dengan peningkatan suhu, oleh itu, nilai pekali negatif.

Pemalar dielektrik menentukan permohonan elektrik bahan mengikut keupayaan bahan untuk membuat kemuatan elektrik. Ukuran ketelusan relatif dielektrik yang termasuk dalam konsep kebolehtelapan mutlak. Menukar penebat penunjuk kapasiti dipaparkan sebelum haba pekali kebolehtelapan, yang pada masa yang sama memaparkan peningkatan atau penurunan dalam kemuatan dengan perubahan suhu.

Tangen sudut kehilangan dielektrik mencerminkan tahap rantaian kehilangan kuasa berkenaan dengan bahan dielektrik tertakluk kepada arus ulang-alik elektrik.

bahan Electrotechnical dicirikan penunjuk kekuatan dielektrik, yang menentukan kemungkinan memusnahkan bahan di bawah tekanan. Dalam mengenal pasti kekuatan mekanikal beberapa ujian untuk menubuhkan had indeks kekuatan mampatan, tegangan, lenturan, kilasan, kesan dan patah.

Ciri-ciri fizikal dan kimia dielektrik

Dalam dielektrik mengandungi sebilangan asid dikeluarkan. Jumlah kalium hidroksida dalam miligram diperlukan untuk menghilangkan kekotoran dalam 1 g bahan dipanggil nombor asid. Asid memusnahkan bahan-bahan organik mempunyai kesan negatif ke atas sifat-sifat penebat.

bahan-bahan elektrik ciri dilengkapi pekali kelikatan atau geseran, menunjukkan tahap aliran jirim. Kelikatan dibahagikan kepada bersyarat kinematik.

Tahap penyerapan air ditentukan bergantung kepada jisim air diserap oleh ujian hari saiz elemen selepas rendam dalam air pada suhu yang telah ditetapkan. pencirian ini menunjukkan keliangan bahan, meningkatkan indeks merosot sifat-sifat penebat.

bahan-bahan magnet

penilaian prestasi sifat-sifat magnet dipanggil ciri-ciri magnet:

• kebolehtelapan mutlak magnet;
• kebolehtelapan relatif magnet;
• pekali haba kebolehtelapan magnet;
• tenaga maksimum medan magnet.

bahan-bahan magnet dibahagikan kepada keras dan lembut. Unsur-unsur lembut dicirikan oleh kerugian kecil ketinggalan magnitud pemagnetan badan bertindak medan magnet. Mereka lebih telap kepada gelombang magnet mempunyai tentera mereka yang kecil dan tepu induksi yang lebih tinggi. penggunaannya dalam transformer peranti mesin elektromagnet dan mekanisme, perisai magnetik atau alat-alat lain di mana ia adalah pemagnetan perlu dengan peninggalan tenaga yang rendah. Ini termasuk elektrolisis besi, besi tulen - Armco, permalloy, keluli elektrik aloi lembaran, nikel-besi.

bahan-bahan pepejal mempunyai ciri-ciri kerugian yang ketara tahap ketinggalan kemagnetan pada medan magnet luaran. Menerima denyutan apabila magnet, bahan dan produk elektrik seperti yang bermagnet, dan untuk masa yang lama untuk menyimpan tenaga yang tersimpan. Mereka mempunyai tentera mereka yang tinggi dan kapasiti induksi sisa yang tinggi. Unsur-unsur dengan ciri-ciri ini digunakan untuk membuat magnet pegun. Wakil-wakil elemen aloi berdasarkan komponen besi, aluminium, nikel, kobalt, silikon.

magnetodielectrics

Bahan campuran, 75-80% dalam komposisi yang mengandungi serbuk magnet, jisim organik sisa polimer tinggi dipenuhi dengan dielektrik. ferrites Y dan ferrites meningkat nilai kerintangan isipadu, kerugian kecil eddy semasa, yang membolehkan penggunaan mereka dalam teknologi frekuensi tinggi. Ferrites adalah petunjuk stabil dalam bidang frekuensi yang berbeza.

FIELD menggunakan ferromagnet

Ia digunakan dengan paling berkesan untuk mewujudkan teras gegelung pengubah. Pemakaian bahan membolehkan untuk meningkatkan banyak medan magnet pengubah, manakala tidak mengubah bacaan semasa kekerasan. sisipan seperti ferit menjimatkan penggunaan kuasa semasa operasi peranti. bahan-bahan dan peralatan elektrik selepas pengaruh magnet luar mengekalkan ciri-ciri magnet, dan mengekalkan sebuah padang di ruang bersebelahan.

arus Elementary tidak lulus selepas mematikan magnet, sekali gus mewujudkan magnet kekal standard yang berfungsi dengan berkesan pada fon kepala, telefon, alat pengukur, kompas, alat-alat rakaman bunyi. Sangat popular dalam penggunaan magnet kekal, bukan elektrik. kompaun diperolehi oksida besi dengan pelbagai oksida lain. Batu magnet merujuk kepada ferit.

bahan semikonduktor

Ini adalah elemen yang mempunyai nilai kekonduksian yang di selang indeks ini bagi konduktor dan dielektrik. Kekonduksian bahan-bahan ini bergantung kepada kewujudan bendasing dalam berat badan, kesan luaran dan arahan kecacatan dalam.

Ciri-ciri elektroteknikal kumpulan bahan-bahan semikonduktor menunjukkan perbezaan yang signifikan dari setiap unsur-unsur lain pada kekisi struktur, komposisi dan sifat-sifat. Bergantung kepada parameter ini, bahan-bahan yang dikelaskan kepada 4 jenis:

1. atom unsur-unsur yang mengandungi spesies tunggal: silikon, fosforus, boron, selenium, indium, germanium, galium, dan lain-lain.
2. Bahan-bahan yang mengandungi oksida logam terdiri daripada - tembaga oksida, kadmium, zink dan lain-lain.
3. Bahan-bahan dalam antimonide kumpulan gabungan.
4. bahan organik - naftalena, anthracene, dan lain-lain.

Bergantung kepada kekisi dibahagikan kepada bahan polihabluran semikonduktor dan unsur-unsur monocrystalline. Ciri-ciri bahan-bahan elektrik membolehkan mereka untuk berkongsi dalam bukan magnet dan lemah. Antara komponen magnet membezakan semikonduktor, konduktor dan unsur-unsur bukan konduktif. peruntukan jelas adalah sukar untuk melaksanakan, kerana banyak bahan berkelakuan berbeza dalam persekitaran yang berubah-ubah. Sebagai contoh, operasi beberapa semikonduktor pada suhu rendah boleh dibandingkan dengan kesan penebat. Mereka dielektrik dengan memanaskan bekerja sebagai semikonduktor.

bahan komposit

Bahan yang tidak dibahagikan mengenai fungsi dan komposisi, yang dipanggil bahan komposit, ia juga merupakan bahan-bahan elektrik. hartanah dan permohonan mereka kerana gabungan bahan yang digunakan dalam pengilangan. Contohnya adalah komponen kaca lembaran serat, gentian kaca, campuran logam konduktif dan refraktori. Penggunaan campuran kekuatan bersamaan mendedahkan bahan dan memohon mereka ke destinasi mereka. Kadang-kadang gabungan komponen komposit membawa kepada penciptaan elemen yang baru untuk sifat-sifat lain.

bahan filem

skop yang lebih besar untuk foils elektrik dan pita pelekat telah mendapat bahan-bahan elektrik. sifat-sifat mereka adalah berbeza daripada dielektrik fleksibiliti lain, kekuatan mekanikal yang mencukupi dan sifat-sifat penebat yang baik. Ketebalan produk berbeza bergantung kepada bahan:

• ketebalan filem 6-255 mikron lakukan, pita siaran 0,2-3,1 mm;
• produk polistirena dalam bentuk pita dan filem yang dihasilkan 20-110 mikron tebal;
• pita polietilena tebal dibuat 35-200 m, lebar 250-1500 mm;
• ketebalan filem fluoroplastic dibuat 5 hingga 40 mikron, lebar 10-210 mm dibayangkan.

Klasifikasi bahan-bahan elektrik dari filem membolehkan untuk membezakan dua jenis: filem berorientasikan dan bukan berorientasikan. Bahan pertama digunakan paling kerap.

Cat dan salutan untuk penebat elektrik

Penyelesaian bahan membentuk semasa filem pemejalan adalah peralatan elektrik moden. Kumpulan ini termasuk asfalt, minyak pengeringan, resin, ester selulosa atau sebatian dan kombinasi komponen ini. Penukaran komponen likat dalam penebat berlaku selepas penyejatan massa pelarut didepositkan dan membentuk sebuah filem padat. Dengan cara memohon filem ini dibahagikan kepada pelekat, lapisan dan penghamilan.

Impregnating varnis digunakan untuk belitan elektrik untuk meningkatkan kekonduksian terma dan rintangan kepada kelembapan. Lapisan varnis atas membuat lapisan pelindung terhadap kelembapan, sejuk, minyak, permukaan penggulungan, penebat plastik. komponen pelekat mampu gam plat mika dengan bahan-bahan lain.

Sebatian untuk penebat elektrik

Bahan-bahan ini telah menyampaikan penyelesaian cecair pada masa penggunaan, diikuti oleh pengerasan dan pengawetan. Bahan disifatkan oleh fakta bahawa komposisi tidak mengandungi pelarut. Sebatian juga tergolong dalam kumpulan "peralatan elektrik". Borang boleh pemutus dan impregnating mereka. Jenis pertama digunakan untuk mengisi rongga dalam gandingan kabel, dan kumpulan kedua digunakan untuk hal memberi belitan motor.

Sebatian menghasilkan termoplastik, mereka melembutkan selepas kenaikan suhu, dan termoset, sabar dan memelihara bentuk pemejalan.

Impregnated bahan penebat berserabut

Untuk pengeluaran bahan-bahan tersebut menggunakan gentian organik dan komponen buatan manusia. serat sayur-sayuran semula jadi sutera, linen, mencipta semula kayu dalam bahan-bahan yang berasal dari organik (serat, kain, kadbod). Kelembapan penebat itu adalah antara 6-10%.

bahan organik sintetik (nilon) mengandungi kelembapan hanya 3 hingga 5%, seperti ketepuan kelembapan dan serat organik (fiberglass). bahan bukan organik dicirikan oleh ketidakupayaan untuk menembak pemanas besar. Jika bahan-bahan untuk menyerap enamel atau lakuer, kenaikan terbakar. Bekalan bahan-bahan elektrik yang dihasilkan dalam pembuatan jentera dan peralatan elektrik.

Leteroid

A serat nipis dihasilkan dalam lembaran dan bergolek ke dalam roll untuk pengangkutan. Ia digunakan sebagai bahan untuk pembuatan gasket penebat, berbentuk dielektrik pencuci. Kertas impregnated dengan asbestos dan papan asbestos diperbuat daripada asbestos chrysotile, membelah ke dalam gentian. Asbestos mempunyai rintangan kepada keadaan beralkali, tetapi rosak dalam asid.

Kesimpulannya, ia harus diperhatikan bahawa dengan penggunaan bahan-bahan moden untuk penebat peralatan elektrik hayat perkhidmatan meningkat dengan ketara. Untuk pemasangan bangunan menggunakan bahan-bahan dengan ciri-ciri tertentu yang membolehkan pengeluaran peralatan fungsi baru dengan prestasi yang lebih baik.