Elektrotehnični materiali, lastnosti in aplikacije

Učinkovitost in trajnost električnih strojev in naprav je odvisna od stanja izolacije, električnih naprav, za katere se uporabljajo materiali. Zanje je značilno niz posebnih lastnosti, ko so dani v elektromagnetnem terenu, in so vgrajene v naprave, ki temeljijo na teh kazalnikov.

Razvrstitev električni materiali omogoča razdeljeni v posamezne skupine izolacijo, polprevodne, vodenje in magnetnih materialov, ki dopolnjujejo glavne proizvode: kondenzatorji, vodniki, izolatorji in polprevodniških elementov pripravljenih.

Materiali, ki deluje kot posameznih magnetnih ali električnih polj s posebnimi lastnostmi, in so izpostavljeni več sevanja hkrati. Magnetni materiali konvencionalno razdeljena na šibko magnetnih snovi in magnetnih snovi. V električnem tehniki najpogosteje uporabimo močnih magnetnih materialov.

materiali

Material je omenjena snov, označen s tem, ločena od drugih objektov kemijske sestave, lastnosti in strukture molekul in atomov. Snov je v eni od štirih držav: plinasto, trdni, tekoči ali plazmi. Električni in strukturni materiali opravlja namestiti različne funkcije.

Vodenje materiali prenašajo elektroni komponente toka zagotavljajo dielektrično izolacijo. Uporaba uporovnih elementov pretvorbo električne energije v toploto, materiali za izdelavo izdelkov ohrani svojo obliko, npr ohišja. Električni in gradbeni materiali, potrebni za opravljanje ne enega, ampak več povezanih funkcij, kot izolator v testih električne obremenitve, ki ga pripelje do strukturnih materialov.

Elektro materijal znanost - znanost, ki se ukvarjajo z opredelitvijo lastnosti, proučevanje obnašanja materije pod vplivom električne energije, toplote, mraza, magnetnih polj in druge znanstvene študije posebne lastnosti, potrebne za izgradnjo električnih strojev, naprav in instalacij ..

vodniki

Ti vključujejo električno opremo, ki je glavni kazalnik izražen prevodnost električnega toka. To je zato, ker v masi snovi so vedno prisotni elektroni šibko vezan na jedro in je brez nosilcev naboja. Se premikajo z orbito ene molekule na drugo in ustvarjajo tok. Glavne prevodni materiali štejejo baker, aluminij.

Za prevodniki so elementi, ki imajo specifična električna upornost P <10 ^-5, kjer je material odličen prevodnik s kazalnikom 10 ^-8 Ohm * m. Vse kovine, ki imajo dobro trenutno tabelo 105 elementov 25, ne samo kovine, in iz tega raznolika skupina materialov 12 ravnanje električni tok in se štejejo kot polprevodnikov.

Fizike električnih materialov omogoča njihovo uporabo kot posrednikov v plinastih in tekočih stanj. Ker se tekoča kovina pri normalni temperaturi uporabljajo samo živo srebro, za katere naravno stanje. Druge kovine uporabijo kot prevodniki Samo tekočine v segretem stanju. Za vodnikov delovne in prevodne tekočine, na primer elektrolita. Pomembne lastnosti vodnikov, ki omogočajo, da se razlikujejo glede na stopnjo električne prevodnosti, so lastnosti toplotno prevodnost obravnava in sposobnost za toplotno generacijo.

dielektrični materiali

Za razliko od vodniških, dielektričnih masa vsebuje majhno število prostih elektronov podolgovate oblike. Glavna lastnost snovi je njena sposobnost za sprejem polarnost električnega polja. Ta pojav je mogoče pojasniti z dejstvom, da so pod vplivom stroškov, povezanih z električno energijo premika v smeri, ki delujejo sile. Odmik razdalja je večja, večja je jakost električnega polja.

Električni izolacijski materiali so bližje idealu kot manjši indeks prevodnosti in manj izrazit od stopnje polarizacije, ki kaže, razpršenosti in dodeljevanja toplotne energije. Prevodnost dielektrika temelji na delovanju majhno količino proste dipolov izmen na delovanje na terenu. Po polarizaciji, dielektrične oblike snovi z različnimi polarnosti, to je dve pristojbine različnih znakov tvori na površini.

Uporaba dielektriki najbolj obširno električna, ker uporaba značilnosti aktivnih in pasivnih elementov.

Za aktivne snovi, z lastnostmi, ki jih je mogoče upravljanje, vključujejo:

• pyroelectrics;
• electroluminophors;
• piezoelektriki;
• feroelektrici;
• electrets;
• materiali za onesnaževalce v laser.

Osnovni električni materiali - dielektrične pasivne lastnosti, ki se uporablja kot izolacijski materiali in kondenzatorjev konvencionalnega tipa. So sposobni ločiti dveh delov električnega tokokroga med seboj in preprečiti preplavljanje električnih nabojev. Ker je njihova izolacija izvede preko dovajanja toka deli za električne energije je še v zemlji ali na ohišju.

ločeni z izolatorjem

V organskih in anorganskih dielektrični materiali se delijo, odvisno od kemične sestave. Anorganske dielektriki ne vsebujejo ogljik v svoji sestavi, medtem ko organske oblike so primarni element ogljika. Anorganske snovi , kot so keramika, sljude, visoko stopnjo toplote.

Elektro material, na postopek za proizvodnjo razdeljen na naravnih in umetnih dielektrikih. Široka uporaba sintetičnih materialov, temelji na dejstvu, da proizvodnja omogoča, da smo dobili materialu želene lastnosti.

Glede na strukturo molekule in predalčni dielektrikih molekularnih razdeljeni v polarni in nepolarni. Zadnji se imenuje tudi nevtralen. Razlika je v tem, da so atomi in molekule pred svojim delovanjem na električni tok ali nima električnega naboja. K nevtralni filter vsebuje teflon, polietilen, sljudo, kremenjak, in drugi. Polarni dielektriki sestavljen iz molekul z pozitivnim ali negativnim nabojem, primer polivinil klorid, bakelit.

dielektrične lastnosti

Kot dielektriki razdeljen na plinasto, tekoče in trdne snovi. Najpogosteje se uporabljajo trdni električnih materialov. Njihove lastnosti in uporaba ocenjen po parametrov in lastnosti:

• odpornostjo volumen;
• dielektrično dielektričnost;
• površinsko upornostjo;
• koeficient toplotne prepustnosti;
• dielektrične izgube tangenta kota izražen;
• Trdnost materiala pod vplivom električne energije.

Zvezek upornost odvisna od sposobnosti materiala, da se upira iztekanje žigu konstantne vrednosti toka. Kazalnik inverzno upornost imenuje v razsutem stanju prevodnost.

Površinska upornost opredeljujejo sposobnost materiala, da se uprejo konstanten tok, ki teče na svoji površini. Površina prevodnost je recipročna vrednost prejšnjega sliki.

Koeficient toplotne prepustnosti odraža stopnjo sprememb upornosti po dvigu temperature snovi. Značilno je, da upor pada z naraščajočo temperaturo, zato je koeficient vrednost negativna.

Dielektrična konstanta določa električno uporabo materialov v skladu s sposobnostjo materiala za ustvarjanje električne kapacitivnosti. Merilo relativne dielektričnosti dielektrika, vključenih v konceptu absolutne prepustnosti. Spreminjanje indikator zmogljivost izolacija prikazane prejšnje toplotno permeabilnostni koeficient, ki hkrati prikazuje povečanje ali zmanjšanje kapacitivnosti s spremembo temperature.

Tangens dielektrične kota izgube odraža stopnjo verige izguba moči glede na dielektrični material izpostavljen električnemu izmeničnega toka.

Označen materiali Elektrotehnični indikatorja dielektrično trdnostjo, ki določa možnost uničenja snov pod stresom. Pri ugotavljanju mehansko moč več testov za ugotavljanje meja indeks tlačna trdnost, natezna, upogibna, torzijsko, vpliv in zlom.

Fizikalne in kemijske lastnosti dielektrikov

V dielektrikih vsebujejo določeno število sproščenih kislin. Količina kalijevega hidroksida v miligramih potrebnih znebiti nečistoč v 1 g snovi se imenuje kislinsko število. Kisline uničiti organski materiali imajo negativen vpliv na izolacijske lastnosti.

Značilne električni materiali dopolniti viskoznosti koeficient ali trenja, ki prikazuje stopnjo pretoka materije. Viskoznost je razdeljen pogojno in kinematičnih.

Stopnja navzemanja vode se določi glede na maso vode, ki jo Velikost testnega elementa dni absorbira po potopitvi v vodo pri vnaprej določeni temperaturi. Ta karakteristika kaže poroznost materiala, povečuje indeks poslabša izolacijske lastnosti.

magnetni materiali

Ocena delovanja magnetnih lastnosti imenujemo magnetne lastnosti:

• Magnetni absolutni prepustnost;
• magnetni relativno permeabilnost;
• termični koeficient magnetne permeabilnosti;
• Največja energija magnetnega polja.

Magnetni materiali so razdeljene na trde in mehke. Mehki elementi so značilna majhna izgube zaostajajo velikost magnetizacije telesa deluje magnetno polje. So bolj prepustna, da imajo magnetni valovi majhno koercitivno moč in višje indukcijo nasičenosti. Njihova uporaba v transformatorjev naprave elektromagnetnih strojev in mehanizmov, magnetnih ščitov ali druge naprave, kadar je to potrebno magnetizacija z nizko porabo energije opustitev. Ti vključujejo čiste elektrolitskih železo, železo - Armco, Permalloy, električni jeklene zlitine ponjave, nikelj-železo.

Trdni materiali so značilna znatno izgubo slabotnega stopnjo magnetizacije na zunanjem magnetnem polju. Prejemanje enkrat magnetnih impulzov, ti električni materiali in izdelki so Magnetizirana, in za dolgo časa, da se shranjeno energijo. Imajo visoko prisilni silo in visoko preostalo indukcijo zmogljivosti. Elementi s temi značilnostmi se uporabljajo za izdelavo stacionarnih magnetov. Predstavniki elementov zlitine na osnovi železa, aluminija, niklja, kobalta, silicij komponent.

magnetodielectrics

Ta pomešani material, 75-80% v sestavku, ki vsebuje magnetni prah, se masa organske visoke polimernega ostanka napolnjena z dielektrično. Y feriti in feriti povečano vrednosti volumsko odpornost, majhna vrtinčne tokove izgube, kar omogoča njihovo uporabo v visokofrekvenčno tehnologijo. Feriti so stabilne kazalniki v različnih frekvenčnih področjih.

PODROČJE uporabo feromagnetov

Uporabljajo se najbolj učinkovito ustvariti jedro transformatorskih tuljav. Uporaba gradiva omogoča veliko povečanje magnetno polje transformatorja, pa ne spreminja sedanje branje sile. Taka vstavitev ferita prihrani porabo energije med delovanjem naprave. Elektro materijal i oprema po zunanjega magnetnega vpliva ohrani magnetne lastnosti in ohranja polje v sosednjem prostoru.

Osnovne tokovi ne opravijo po izklopu magnet, s čimer se ustvarja standardni trajni magnet, ki učinkovito deluje na slušalke, telefoni, merilne naprave, kompasi, zvočnih snemalnih naprav. Zelo priljubljen pri uporabi trajnih magnetov, ni električno prevodna. Dobljene spojine železovih oksidov z različnimi drugimi oksidi. Lodestone nanaša na ferit.

polprevodniški materiali

To so elementi, ki imajo prevodnost vrednost, ki je v intervalu od tega indeksa za vodnike in dielektrikih. Prevodnost teh snovi je odvisna od obstoja nečistoč v masi, zunanjim vplivom in smeri notranjih pomanjkljivosti.

Značilnosti elektrotehnike materiali polprevodnikov skupine, ki jo kaže pomembne razlike med seboj elementov na rešetke strukture, sestave in lastnosti. Glede na te parametre, so materiali, uvrščeni v 4 skupine:

1. atomi Elements vsebuje posamezno vrsto: silicij, fosfor, bor, selen, indij, germanij, galija, in drugi.
2. Materiali, ki vsebujejo kovinske okside, sestavljene iz - bakrovega oksida, kadmija, cinka in drugih.
3. Gradivo v kombinaciji antimonide skupine.
4. Organski material - naftalen, antracen, in drugi.

Glede na mreži razdeljen na polikristalne polprevodniških materialov in monokristalnih elementov. Značilnosti električnih materialov omogoča, da delež v ne-magnetno in šibko. Med komponentami magnetni razlikovati polprevodnike, vodnikov in neprevodnih elementov. Jasna razdelitev je težko izvajati, saj mnogi materiali obnašajo drugače kot v spreminjajočem se okolju. Na primer, lahko delovanje nekaterih polprevodnikov pri nizkih temperaturah v primerjavi z učinkom od izolatorjev. Ti dielektriki po ogrevanju delo kot polprevodnikov.

kompozitni materiali

Materiali, ki niso razdeljeni o delovanju in sestavi, ki se imenuje kompozitnih materialov, je tudi električni material. Njihove lastnosti in aplikacije zaradi kombinacije materialov, uporabljenih pri izdelavi. Primeri so s steklenimi vlakni listni elementi, steklena vlakna, mešanice prevodnih in ognjevzdržnih kovin. Uporaba mešanice enakovrednih prednosti razkriva gradivo in jih uporabljajo do cilja. Včasih kombinacija sestavljenih komponent vodi k oblikovanju povsem novega elementa na druge lastnosti.

filmski material

Več možnosti za električne folij in lepilnih trakov, ki so pridobili kot električne materialov. Njihove lastnosti se razlikujejo od drugih prožnosti dielektričnih, zadostno mehansko trdnost in odličnimi izolacijskimi lastnostmi. Debelina izdelka se spreminja v odvisnosti od materiala:

• debeline filma 6-255 mikronov tem tape sproščanjem 0,2-3,1 mm;
• izdelkov iz polistirena v obliki trakov in filmov 20-110 mikronov debele;
• debela polietilena trak iz 35-200 m, širine 250 do 1500 mm;
• fluorove debeline filma je narejena od 5 do 40 mikronov, širine 10-210 mm predvidele.

Klasifikacija električnih materialov iz filma omogoča razlikovati dve vrsti: usmerjene in neusmerjene film. Prvi material se najpogosteje uporabljajo.

Barve in premazi za električno izolacijo

Rešitve snovi, ki so v času strjevanja filma so sodobno električna oprema. Ta skupina vključuje asfalte, sušenje olja, smole, celulozni estri ali spojine in kombinacije teh komponent. Pretvorba viskozno komponente v izolatorju pojavi po uparjenju maso topila deponiranega in tvorijo gosto folijo. Kot uporabo folije je razdeljen lepilom, premazovanje in impregnacijo.

Impregnacijo lake, ki se uporabljajo za električne navitij za povečanje toplotne prevodnosti in odpornost na vlago. Prevleka lak zgornji ustvariti zaščitno oblogo proti vlagi, mrazu, olje, površinsko navijanje, plastično izolacijo. Lepilni komponente so sposobni lepilo sljude plošča z drugimi materiali.

Spojine za električno izolacijo

Ti materiali so predstavljeni tekočo raztopino v času uporabe, ki mu sledi kaljenje in utrjevanjem. Snovi, označen s tem, da sestavek ne vsebuje topil. Spojine prav tako spadajo v skupino "električna oprema". Oblike so njihove litje in impregniranje. Prvi tip se uporablja za polnjenje votlih prostorov v kabelskih sklopke, in druga skupina se uporablja za impregnacijo navitij motorja.

Spojine proizvodnjo termoplastičnega, da zmehča po povečanju temperature in termoreaktivnega, odločno ohranja obliko strjevanja.

Impregniranih vlaknastih izolacijski materiali

Pri proizvodnji takšnih materialov z uporabo organskih vlaken in umetnih komponent. Naravna rastlinska vlakna iz svila, lan, les predelave v uporabljenih materialov organskega izvora (vlakna, tkanine, kartonski). Vlažnost takih izolatorjev variira od 6-10%.

Organski materiali iz sintetičnih (najlona) vsebuje vlage le 3 do 5%, kot zasičenosti vlage in anorganskih vlaken (fiberglass). Anorganski materiali so značilni nezmožnosti ogenj znatnimi ogrevanje. Če se material vpijejo poslikave ali lakov, vnetljivosti poveča. Dobava električne materiali so izdelani v proizvodnji električnih strojev in aparatov.

Leteroid

Tanko vlakna se proizvaja v listih in zvijanje v zvitek za prevoz. Uporablja se kot material za izdelavo izolacijskih tesnila, oblikovanih dielektričnih podložke. Papir, impregniran z azbestom in azbestne plošče izdelane iz krizotila, ga razdelite v vlakna. Azbest ima odpor do alkalnih pogojih, vendar razgradi v kislino.

Na koncu je treba poudariti, da se z uporabo sodobnih materialov za izolacijo življenja električne opreme, storitev znatno povečal. Za naprave, stavbe uporabo materialov z izbranimi lastnostmi, ki omogočajo izdelavo nove funkcionalne opreme z izboljšanim delovanjem.