Elektrotechnické materiály, vlastnosti a použitie

Účinnosť a životnosť elektrických strojov a zariadení je závislá na stave izolácie, elektrických zariadení, pre ktoré sa používajú materiály. Vyznačujú sa sadou špecifických vlastností, ak sú umiestnené v elektromagnetickom poľných podmienkach, a sú inštalované v zariadení na základe týchto ukazovateľov.

Klasifikácia elektrické materiály umožňuje rozdelené do jednotlivých skupín izolačnej, polovodičového, vedenie a magnetických materiálov, ktoré dopĺňajú hlavné produkty: kondenzátory, vodičov, izolátorov a polovodičových prvkov pripravených.

Materiály, ktoré pôsobia ako jednotlivé magnetické alebo elektrické pole so špecifickými vlastnosťami, a sú vystavené viac žiarenia súčasne. Magnetické materiály sa bežne delia na slabo magnetických látok a magnetických látok. V elektrickom technike najčastejšie používa silné magnetické materiály.

vedy o materiáloch

Materiál je uvedené látky, vyznačujúci sa tým, na rozdiel od iných objektov chemické zloženie, vlastnosti a štruktúru molekúl a atómov. Látka je v jednom zo štyroch stavov: plynné, pevné, kvapalné alebo plazmy. Elektrické a konštrukčné materiály vykonávať inštalovať rôzne funkcie.

Vodivé materiály prenášať elektróny komponenty prúdenia poskytujú dielektrickej izolácie. Aplikácia odporových prvkov premenu elektrickej energie na teplo, materiály stavebných výrobkov zachovávajú svoj tvar, napríklad kryt. Elektrické a stavebné materiály potrebné na vykonanie nie jeden, ale niekoľko súvisiacich funkcií, ako izolant v elektrickom záťažových testov, ktoré ju privádza do konštrukčných materiálov.

Elektrické materiály veda - veda zaoberajúca sa definovanie vlastností, štúdium správania hmoty pod vplyvom elektrickej energie, tepla, chladu, magnetických polí a iných štúdií vedy zvláštnosťami potrebné na vybudovanie elektrických strojov, prístrojov a zariadení ..

Guides

Medzi ne patrí elektrické zariadenia, čo je hlavný indikátor vyjadrený vodivosť elektrického prúdu. To je preto, že sa v hmotnosti látky vždy prítomný elektróny sú slabo viazané k jadru a prosté nosičov náboja. Pohybujú sa na obežnej dráhe jednej molekuly do druhého a vytvoriť prúd. Hlavné vodivé materiály považované meď, hliník.

K vodičom sú prvky, ktoré majú elektrický odpor p <10 ^{~ 5,} vyznačujúci sa tým, že materiál je vynikajúci vodič s indikátorom 10 ^-8 Ohm * m. Všetky kovy, ktoré majú dobrú aktuálnej tabuľky 105 prvkov 25 sú nielen kovy, a z toho rôznorodá skupina materiálov 12 správanie elektrického prúdu a sú považované za polovodiče.

Fyzika elektrických materiálov umožňuje ich použitie ako látok v plynnej a kvapalnej stavy. Ako tekutý kov pri normálnej teplote sa aplikuje len ortuť, pre ktoré je prirodzený stav. Ďalšie kovy použité ako vodiče iba kvapaliny v zahriatom stave. U vodičov a vodivé kvapaliny, napríklad elektrolytu. Dôležité vlastnosti vodičov, umožňujúce odlíšiť podľa stupňa elektrickej vodivosti, tepelné vlastnosti vodivosti sú považované a schopnosť tepelnej výroby.

dielektrické materiály

Na rozdiel od vodičov, dielektrika hmota obsahuje malé množstvo voľných elektrónov podlhovastý tvar. Hlavnou vlastnosťou tejto látky je jej schopnosť prijímať polarity elektrického poľa. Tento jav sa vysvetľuje tým, že pod vplyvom poplatkov za elektrinu súvisiace sa pohybujú v smere pôsobiacich síl. Presadenie vzdialenosť väčšia, čím vyššia je intenzita elektrického poľa.

Elektrické izolačné materiály sú bližšie k ideálnej než menšie index vodivosť, a menej výrazná ako je stupeň polarizácie, ktorý je ukazovateľom toho, disperzie a tepelnej rozdelenie energie. Vodivosť dielektrika je založený na pôsobení malého množstva voľnej dipólov posunov k pôsobeniu na poli. Po polarizácia, dielektrickej formy látka s rôznou polaritou, to znamená dve násady rôznych značiek vytvorí na povrchu.

Aplikačné dielektrika najviac značne v elektrických, od použitia aktívnych a pasívnych prvkov vlastnosťami.

Pre účinné látky, s vlastnosťami môžu byť predmetom konania, sú:

• pyroelectrics;
• electroluminophors;
• piezoelektrik;
• feroelektrika;
• elektretový;
• materiály pre žiaričov v lasera.

Základné elektrické materiály - dielektrické pasívne vlastnosti, sa používa ako izolačné materiály a kondenzátory z bežného typu. Sú schopní oddeliť dve časti elektrického obvodu od seba a zabrániť pretečeniu elektrických nábojov. Vzhľadom k tomu, ich izolácia sa vykonáva pomocou prúdovou časťou na energiu elektrickú je ponechaný v krajine alebo na puzdre.

oddelené izolátorom

V organických a anorganických dielektrických materiálov sa delia v závislosti na chemickom zložení. Anorganické dielektrika neobsahujú uhlík v jeho zložení, zatiaľ čo organické formy sú primárne uhlík. Anorganické látky , ako je keramika, sľuda, s vysokým stupňom tepla.

Elektrický materiál na spôsobe výroby delia na prírodné a umelé dielektrika. Široké použitie syntetických materiálov je založená na skutočnosti, že výroba umožňuje, aby sa materiál požadovaných vlastností.

Podľa štruktúry molekúl a molekulárnych dielektrik mriežky sú rozdelené do polárne a nepolárne. Posledným je tiež nazývaný neutrálne. Rozdiel je v tom, že sa atómy a molekuly pred ich pôsobenie na elektrický prúd, alebo nemajú žiadny elektrický náboj. K neutrálne skupina zahŕňa teflón, polyetylén, sľuda, kremeň, a ďalšie. Polárny dielektrika sa skladajú z molekúl s pozitívnym alebo negatívnym nábojom, príkladom je polyvinylchlorid, bakelit.

dielektrické vlastnosti

Ako dielektrika delia na plynné, kvapalné a pevné látky. Najbežnejšie používané pevné elektrické materiály. Ich vlastnosti a použitie hodnotená pomocou parametrov a charakteristík:

• merný odpor na objem;
• dielektrikum permitivita;
• povrchový odpor;
• koeficient tepelnej priepustnosti;
• dielektrický stratový tangens uhla vyjadrený;
• Pevnosť materiálu pod vplyvom elektrickej energie.

Merný odpor závisí od schopnosti materiálu odolávať úniku povlak, konštantnú hodnotu prúdu. Indikátor inverzný odpor nazýva hromadné vodivosť.

Povrchový merný odpor je určená schopnosť materiálu odolávať konštantného prúdu, ktorý tečie na jeho povrchu. Povrchová vodivosť je prevrátená na predchádzajúcom obrázku.

Koeficient tepelnej priepustnosti odráža stupeň zmeny merného odporu po zvýšení teploty látky. Typicky je odpor klesá so zvyšujúcou sa teplotou, a preto sa veľkosť koeficientu je negatívny.

Dielektrická konštanta určuje elektrický použitie materiálov v súlade so schopnosťou materiálu pre vytvorenie elektrickej kapacity. Meranie relatívnej permitivity dielektrika zahrnuté v pojme absolútnej priepustnosti. Zmena indikátor kapacita izolácie zobrazená predchádzajúcej koeficient tepelnej priepustnosti, ktorá súčasne zobrazuje zvýšenie alebo zníženie kapacity so zmenou teploty.

Tangenta dielektrickej stratového uhla odráža stupeň straty výkonu reťazca s ohľadom na dielektrický materiál, ktorý je vystavený striedavého elektrického prúdu.

Vyznačujúci sa tým elektrotechnické materiály dielektrickej indikátor sily, ktorý určuje možnosť zničenia látky pod tlakom. Pri identifikácii mechanickej pevnosti celej rade testov pre stanovenie medznej index pevnosť v tlaku, pevnosť v ťahu, ohybe, morku, vplyvu a lom.

Fyzikálne a chemické vlastnosti dielektrika

V dielektrika obsahujú určitý počet uvoľnených kyselín. Množstvo hydroxidu draselného v miligramoch požadovaných zbaviť nečistôt v 1 g látky, sa nazýva číslo kyslosti. Kyseliny zničiť organické materiály majú negatívny vplyv na izolačné vlastnosti.

Charakteristické elektrické materiály doplnené koeficient viskozity alebo trenia, ukazujúci mieru toku hmoty. Viskozita sa delí na podmienené a kinematické.

Stupeň absorpcie vody sa určuje v závislosti na množstve vody, absorbovanej dní Veľkosť testovací prvok po ponorení do vody pri vopred stanovenej teplote. Táto charakteristika udáva pórovitosť materiálu, čím sa zvyšuje index zhoršuje izolačné vlastnosti.

magnetické materiály

Hodnotenie výkonu magnetických vlastností sa nazývajú magnetické vlastnosti:

• Magnetické absolútna priepustnosť;
• magnetická relatívna priepustnosť;
• teplotný koeficient magnetické permeability;
• energie maximálnu magnetické pole.

Magnetické materiály sú rozdelené do tvrdej a mäkkej. Mäkké prvky sa vyznačujú malými stratami zaostáva veľkosť magnetizácie tela pôsobiace magnetické pole. Sú priepustnejšie pre magnetické vlny majú malú koercitívna silu a vyššiu nasýtenia indukciu. Ich použitie v transformátoroch zariadení elektromagnetického stroje a mechanizmy, magnetické štíty alebo iné zariadenie, kde je nutné magnetizácie s nízkoenergetickými opomenutia. Tie zahŕňajú čisté elektrolytické železo, železo - Armco, permalloy, elektrické oceľové zliatiny plechy, nikel-železo.

Pevné materiály sa vyznačujú významnou stratou oneskorovanie stupeň magnetizácie na vonkajšom magnetickom poli. Príjem raz magnetických impulzov, tieto elektrické materiály a výrobky sú zmagnetizované, a po dlhú dobu, aby sa uloženej energie. Majú vysokú koercitívna silu a vysoký zvyškový indukčné kapacity. Prvky s týmito vlastnosťami sa používajú na výrobu stacionárnych magnetov. Zástupcovia prvkov sú zliatiny na báze železa, hliníka, niklu, kobaltu, kremíka komponenty.

magnetodielectrics

Tento zmiešaný materiál, 75-80% v prostriedku, ktorý obsahuje magnetický prášok, hmotnosť organickej vysokomolekulárne polymérnej zvyšok je vyplnený dielektrikom. Y ferity a ferity zvýšené hodnoty merného odporu, malých strát vírivými prúdmi, čo umožňuje ich použitie v vysokofrekvenčné technológiu. Feritové jadrá sú stabilné ukazovatele v rôznych frekvenčných oblastiach.

FIELD pomocou feromagnetikách

Boli efektívne použité na vytvorenie jadra transformátora cievok. Použitie materiálu umožňuje zvýšiť oveľa magnetické pole transformátora, aj keď nie je zmene súčasnej čítanie sily. Takéto vloženie feritu šetrí spotrebu energie pri prevádzke zariadenia. Elektrické materiály a zariadenia po vonkajšieho magnetického vplyvu udržať magnetické vlastnosti, a udržuje polia v susednom priestore.

Elementárne prúdy neprejdú po vypnutí magnetom, čím sa vytvorí štandardné permanentný magnet, ktorý pracuje efektívne na slúchadlá, telefóny, meracie prístroje, kompasy, zverejňovanie zvukových nahrávok zariadení. Veľmi populárny v použití permanentných magnetov, nie je elektricky vodivý. Získa sa zlúčenina z oxidov železa s rôznymi inými oxidmi. Magnet odkazuje na ferit.

polovodičové materiály

Ide o prvky, ktoré majú vodivosť, ktorá je v intervale tohto indexu pre vodiče a dielektrika. Vodivosť týchto materiálu je závislá od existencie nečistôt v hmotnosti, meracie zariadenia a smerov vnútorných chýb.

Charakteristika elektrotechnického skupiny materiálov polovodiče ukazuje významné rozdiely od seba navzájom prvkov na mriežkové štruktúry, zloženie a vlastnosti. V závislosti na týchto parametroch, materiály sú rozdelené do 4 typov:

1. Prvky atómy, ktoré obsahujú jediný druh: kremík, fosfor, bór, selén, indium, germánium, gálium, a ďalšie.
2. Materiály, obsahujúce oxidy kovov, pozostávajúce z - oxidu medi, kadmia, zinku a ďalších.
3. Materiály v skupine s kombinovanou antimonide.
4. Organické materiály - naftalén, antracén, a ďalšie.

V závislosti na mriežke rozdelenej do polykryštalického polovodičových materiálov a monokryštalických prvkov. Charakteristika elektrických materiálov umožňuje, aby sa podieľal na nemagnetickej a slabo. Medzi zložky magnetického rozlišovať polovodiče, vodiče a nevodivých prvkov. Jasné rozdelenie úloh je ťažké vykonávať, pretože mnoho materiály sa správajú odlišne v meniacom sa prostredí. Napríklad, prevádzkovanie niektorých polovodičov pri nízkych teplotách môže byť v porovnaní s účinkom izolátorov. Tieto dielektrika podľa kúrenárske práce ako polovodiče.

kompozitné materiály

Materiály, ktoré nie sú rozdelené na fungovanie a zloženie, zvanej kompozitné materiály, to je tiež elektrické materiály. Ich vlastnosti a aplikácie v dôsledku kombinácie materiálov, používaných pri výrobe. Príklady sú sklenené vlákna plechové súčasti, laminát, zmesi vodivých a žiaruvzdorných kovov. Použitie zmesi ekvivalentných silných odhaľuje materiál a aplikovať ich na miesto určenia. Niekedy kombinácia kompozitných prvkov vedie k vytvoreniu úplne nového prvku na ďalšie vlastnosti.

filmové materiály

Väčší priestor pre elektrické fólií a lepiacich pások získali ako elektroinštalačného materiálu. Ich vlastnosti sú odlišné od iných dielektrika pružnosť, dostatočnú mechanickú pevnosť a vynikajúce izolačné vlastnosti. Hrúbka výrobku sa mení v závislosti od materiálu:

• hrúbka filmu 6-255 um robí, uvoľňovacie pásky 0,2-3,1 mm;
• polystyrénové výrobky vo forme pásikov a filmov vyrobených 20-110 mikrónov;
• z tenkej polyetylénovej pás z 35-200 m, šírku 250 až 1500 mm;
• fotoplastikovou hrúbka filmu sa vykonáva 5 až 40 um, šírka 10-210 mm uvažovať.

Klasifikácia elektrických materiálov z filmu umožňuje rozlíšiť dva typy: orientovaný a non-orientovaného filmu. Prvý materiál sa používa najčastejšie.

Náterové materiály elektroizolačné

Roztoky látok, ktoré v priebehu tuhnutia filmu sú moderné elektrické zariadenia. Do tejto skupiny patria asfalty, vysychavé oleje, živice, estery celulózy alebo zlúčeniny a kombinácie týchto zložiek. Konverzia viskózny zložky v izolátora dochádza po odparení rozpúšťadla hmoty nanesenej a tvoriaci hustý film. Ako použitie fólie je rozdelená do lepidla, nátery a impregnácia.

Impregnačné laky používané na elektrické vinutia, aby sa zvýšila tepelná vodivosť a odolnosť proti vlhkosti. Krycí lak horná vytvoriť ochranný povlak proti vlhkosti, chladu, oleje, povrchové navíjanie, plastovou izoláciou. Lepiaca prvky je možné lepidlo sľuda doska s inými materiálmi.

Zlúčeniny pre elektrickú izoláciu

Tieto materiály boli prezentované kvapalného roztoku v čase použitia, nasleduje kalenie a vytvrdzovania. Látky, vyznačujúci sa tým, že kompozícia neobsahuje rozpúšťadlá. Tieto zlúčeniny tiež patrí do skupiny "elektrických zariadení". Formuláre sú ich liatie a impregnácia. Prvý typ sa používa pre plnenie dutín v káblových spojok, a druhá skupina sa používa pre impregnáciu vinutia motora.

Zlúčeniny vzniku termoplastického, zmäknú po zvýšení teploty, a teplom tvrditeľný, vytrvalo zachovanie formu tuhnutia.

Impregnované vláknité izolačné materiály

Pre výrobu takýchto materiálov za použitia organických vlákien a umelých komponenty. Prírodné rastlinné vlákna z hodvábu, ľanu, dreva opätovného v materiálov organického pôvodu (vlákna, tkaniny, lepenky). Vlhkosť z týchto izolantov sa pohybuje v rozmedzí 6-10%.

Organické materiály syntetického (nylon) obsahujú vlhkosť iba 3 až 5%, ako je napríklad nasýtenia vlhkosťou a anorganických vlákien (skleneného vlákna). Anorganické materiály sú charakterizované neschopnosťou strieľať na značné zahrievanie. V prípade, že materiál vsiaknuť laky alebo laky, na horľavosť zvyšuje. Dodávky elektroinštalačného materiálu sú vyrábané vo výrobe elektrických strojov a prístrojov.

Leteroid

Tenké vlákna sa vyrába v listoch a zvinie do zvitku pre prepravu. Je používaný ako materiál pre výrobu izolačných tesnení, tvarové podložky dielektrika. Papier impregnovaný s azbestom a azbestové dosky z chryzotilového azbestu, rozdelením do vlákien. Azbest má odolnosť proti alkalických podmienok, ale rozkladá v kyseline.

Na záver treba poznamenať, že s využitím moderných materiálov pre izoláciu elektrických zariadení životnosť sa výrazne zvýšila. U inštalácií budovy použiť materiály s vybranými vlastnosťami, ktoré umožňujú výrobu nové funkčné zariadenie so zlepšeným výkonom.