Informații generale despre materialele electrice. Materiale folosite la mașinile electrice
Subiectul #1
MATERIALE ELECTRICE, CLASIFICARE, PRINCIPALE PROPRIETATI.
Materialele utilizate pe scară largă în echipamentele electronice radio poartă diverse denumiri: materiale electrice, materiale de inginerie radio, materiale de inginerie electronică. Cu toate acestea, nu există nicio diferență fundamentală între aceste materiale. În ciuda diferențelor de nume, toate sunt utilizate pentru fabricarea de piese sau componente și dispozitive de inginerie electrică, radio, microelectronice, echipamente informatice. Cu toate acestea, toate materialele din domeniul tehnic care ne interesează trebuie să aibă un set bine definit de proprietăți datorită căruia își găsesc o aplicație specifică.
Principiul unificator al tuturor materialelor electrice este un set al proprietăților lor în raport cu câmpul electromagnetic. La interacțiunea cu un câmp electromagnetic, se manifestă proprietăți electrice și magnetice. Acest lucru ne permite să definim conceptul de „materiale electrotehnice” și să le clasificăm.
Materialele electro (radio) tehnice (ETM) sunt materiale caracterizate prin anumite proprietăți în raport cu câmpul electromagnetic și utilizate în tehnologie, ținând cont de aceste proprietăți.
În funcție de principala proprietate electrică a substanțelor - conductivitatea electrică - materialele electrice sunt împărțite în trei grupe: conductori, semiconductori și dielectrici.
În funcție de proprietățile magnetice, substanțele sunt împărțite în cinci grupe: diamagneți, paramagneți, feromagneți, antiferomagneți și ferimagneți.
Fiecare dintre aceste grupuri este la rândul său subdivizată în subgrupe. parametrii cantitativi caracterizându-le principalele proprietăți. Aceasta ne permite să prezentăm clasificarea materialelor radio sub forma unei scheme generalizate (Fig. 1.1).
Pentru uz practic este necesar ca din punct de vedere cantitativ, proprietățile electrice sau magnetice să fie suficient de pronunțate, iar caracteristicile mecanice, tehnologice și de altă natură să îndeplinească anumite cerințe. Prin urmare, nu toate grupurile enumerate sunt la fel de utilizate pe scară largă în tehnologie.
1.2. NATURA FIZICO-CHIMICĂ A MATERIALELOR
Toate materialele care există în natură, indiferent de starea lor de agregare (gazoase, lichide, solide) sunt construite din atomi a mai mult de 100 de elemente chimice. Orice substanță (material) constă dintr-un număr mare de particule încărcate electric - electroni și nuclee atomice ale elementelor chimice, care îi determină proprietățile.
Există metode de analiză simplificată a proprietăților materialelor care permit utilizarea unora dintre caracteristicile macroscopice obținute experimental. În acest caz, cele mai semnificative caracteristici ale interacțiunii dintre electroni și nucleele elementelor chimice care formează o substanță sunt luate în considerare integral sau automat.
Una dintre aceste metode este analiza legăturilor chimice ale elementelor unei substanțe. În mod firesc, diferențele dintre tipurile de substanțe se datorează diferenței de natură a distribuției electronilor în atomi și molecule și, în special, naturii distribuției electronilor de valență și a nucleelor atomice ionice care sunt cele mai îndepărtate de nucleu. . Comparând aranjarea atomilor în structura unei substanțe, configurația electronică a acestor atomi, tipul de legătură chimică dintre ei, se poate răspunde la o serie de întrebări importante despre proprietățile macroscopice ale unui material, cum ar fi conductivitatea electrică, capacitatea de magnetizare. , densitate, duritate, plasticitate, punct de topire etc. .d.
Cel mai important în această abordare a analizei proprietăților materialelor este problema forțelor de legătură care țin atomii împreună. Aceste forțe sunt aproape în întregime forțele interacțiunii electrostatice dintre electroni și nucleele atomice. Rolul forțelor de origine magnetică este foarte nesemnificativ, iar forțele gravitaționale, din cauza valorilor mici ale maselor de particule care interacționează, pot fi neglijate. Existența unor legături stabile între atomii materiei sugerează că energia totală E V p particule în volum V substanțe sub forma sumei cineticii E la si potential U n E V p= N (E V k + U V n) mai mică decât energia totală a aceluiași număr de particule în afara volumului, adică în stare liberă E c p \u003d N (E c k + U c n). Diferența dintre aceste energii E s p – E V p= EST se numește energie de legătură chimică, sau energie de conectare.
S-a stabilit experimental că electrofizică și proprietăți mecanice substanța sau materialul este determinată de natura legăturii și de valoarea cantitativă a energiei de legătură EST.
În funcție de natura interacțiunii dintre particulele care alcătuiesc substanța, se disting șase tipuri de legături chimice:
Covalent nepolar;
Polar covalent sau homeopolar;
ionic sau heteropolar;
Donator-acceptator;
metal;
Intermolecular.
Legătură covalentă nepolară apare atunci când atomii cu același nume sunt combinați în molecule, de exemplu, H 2, O 2, Cl 2, N 2, diamant, sulf, Si, Ge etc. În acest caz, are loc socializarea electronilor de valență, ceea ce duce la adăugarea învelișului exterior de electroni într-o stare stabilă. Moleculele cu o legătură covalentă nepolară au o structură simetrică, adică centrele sarcinilor pozitive și negative coincid. Ca urmare, momentul electric al moleculei este egal cu zero, adică. molecula este nepolară sau neutră.
Trebuie amintit că un moment electric diferit de zero este caracteristic moleculelor dipol. Sunt un sistem de două sarcini electrice de aceeași mărime și semn opus. q, situat la o oarecare distanta eu unul de altul. Pentru un astfel de sistem de sarcini sau o moleculă, momentul electric sau dipolar μ= ql.
Legătura covalentă nepolară este caracteristică dielectricilor și semiconductorilor.
Legătură polară covalentă (homeopolară sau electronică pereche). apare atunci când se combină atomi diferiți, de exemplu, H 2 O, CH 4, CH 3 C1, CC1 4 etc. În acest caz, au loc și socializarea perechilor de electroni de valență și adăugarea învelișului exterior la o stare stabilă. Cu toate acestea, fiecare legătură are un moment dipol. Totuși, molecula în ansamblu poate fi neutră sau polară (Fig. 1.2).
Compușii homeopolari pot fi dielectrici (materiale organice polimerice) și semiconductori.
Legătură ionică (heteropolară). are loc în timpul formării unei molecule de elemente situate la sfârșitul (grupa VII) și la începutul (grupa I) tabelului D.I. Mendeleev, de exemplu NaCl. În acest caz, electronul de valență al metalului, slab legat de atom, trece la atomul de halogen, completându-și orbita într-o stare stabilă (8 electroni), ca urmare, se formează doi ioni, între care acționează forțele de atracție electrostatică. .
Forțele ionice de interacțiune sunt destul de mari, astfel încât substanțele cu o legătură ionică au rezistență mecanică relativ ridicată, temperaturi de topire și evaporare. Legătura ionică este caracteristică dielectricilor.
Legătura donor-acceptorîn esență, este un fel de legătură ionică și apare atunci când un material este format din elemente din diferite grupe ale tabelului D.I. Mendeleev, de exemplu compușii A III B V - GaAs, etc.; compușii A III B V - ZnS, CdTe etc. În astfel de compuși, un atom al unui element, numit donor, donează un electron altui atom, numit acceptor. Ca urmare, apare o legătură chimică donor-acceptor, care este destul de puternică. Materialele cu o astfel de legătură pot fi dielectrice și semiconductori.
conexiune metalica ia naștere între atomii din metale și este o consecință a socializării tuturor electronilor de valență care formează un gaz de electroni și compensează încărcarea ionilor rețelei cristaline. Datorită interacțiunii dintre gazul de electroni și ionii, se formează o legătură metalică. Electronii împărtășiți sunt legați slab de nucleele atomice și, din punct de vedere energetic, sunt liberi. Prin urmare, chiar și la câmpuri electrice externe foarte slabe, se manifestă o conductivitate electrică ridicată a metalelor.
Legătură intermoleculară sau reziduală caracteristice substanțelor de origine organică, cum ar fi parafina. Apare între moleculele substanței și este slabă, datorită căruia astfel de materiale au un punct de topire scăzut și caracteristici mecanice, indicând fragilitatea structurii moleculare a substanței.
Trebuie remarcat faptul că, de obicei, atomii dintr-un solid nu sunt legați de niciunul dintre tipurile de legături luate în considerare. Prin urmare, este mai convenabil să se ia în considerare și să se evalueze proprietățile substanțelor și materialelor pe baza acestora prin analiza spectrului energetic al electronilor atomilor care alcătuiesc substanța.
AGENȚIA FEDERALĂ PENTRU EDUCAȚIE
Instituție de învățământ de stat
studii profesionale superioare
Nijni Novgorod Universitate de stat numit după N.I. Lobaciovski
A patra facultate de învățământ la distanță
După disciplină: „Știința materialelor”
La subiect: „Materiale electrice și proprietățile lor”
Completat de: student în anul 3,
grupa 4-43EU16/1
R.V. Belov
G. Nijni Novgorod 2011
1. Introducere
2. Materiale conducătoare
3. Materiale electroizolante
4. Lacuri si emailuri electroizolante
5. Compuși izolatori electrici
6. Materiale electroizolante fibroase neimpregnate
7. Tesaturi lacuite electroizolante (tesaturi lacuite)
8. Materiale plastice
9. Materiale plastice laminate electroizolante
10. Produse electroizolante bobinate
11. Materiale minerale electroizolante
12. Materiale electroizolante din mica
13. Materiale electroizolante din mica
14. Materiale electroizolante din plastic mica
15. Materiale electroceramice și ochelari
16. Materiale magnetice
17. Tablă electrică de oțel
18. Permalloys
19. Materiale dure magnetic
20. Ferite
21. Materiale și produse semiconductoare
22. Produse electrice din carbon (perii pentru mașini electrice)
1. Introducere
Materialele electrice sunt un set de materiale conductoare, izolante electric, magnetice și semiconductoare concepute pentru a funcționa în câmpuri electrice și magnetice. Aici sunt incluse și principalele produse electrice: izolatoare, condensatoare, fire și unele elemente semiconductoare. Materialele electrice din inginerie electrică modernă ocupă unul dintre locurile principale. Toată lumea știe că fiabilitatea funcționării mașinilor electrice, aparatelor și instalațiilor electrice depinde în principal de calitatea și selecția corectă a materialelor electrice adecvate. O analiză a accidentelor în mașinile și aparatele electrice arată că cele mai multe dintre ele apar ca urmare a defecțiunii izolației electrice, constând din materiale electroizolante.
Materialele magnetice nu au o importanță mai mică pentru inginerie electrică. Pierderile de energie și dimensiunile mașinilor electrice și transformatoarelor sunt determinate de proprietățile materialelor magnetice. Un loc destul de important în inginerie electrică este ocupat de materialele semiconductoare sau semiconductori. Ca urmare a dezvoltării și studiului acestui grup de materiale, au fost create diverse dispozitive noi care fac posibilă rezolvarea cu succes a unor probleme de inginerie electrică.
Cu o alegere rațională a materialelor izolatoare electrice, magnetice și alte materiale, este posibil să se creeze echipamente electrice de încredere, cu dimensiuni și greutate reduse. Dar pentru realizarea acestor calități este necesară cunoașterea proprietăților tuturor grupelor de materiale electrice.
2. Materiale conductoare
Acest grup de materiale include metale și aliajele acestora. metale pure au rezistivitate scăzută. Excepție este mercurul, care are o rezistivitate destul de mare. Aliajele au, de asemenea, rezistivitate mare. Metalele pure sunt folosite la fabricarea firelor de înfășurare și de montare, cabluri etc. Aliajele conductoare sub formă de sârmă și benzi sunt utilizate în reostate, potențiometre, rezistențe suplimentare etc.
În subgrupul aliajelor cu rezistivitate ridicată se distinge un grup de materiale conductoare refractare care sunt rezistente la oxidare la temperaturi ridicate. Aliajele conductoare rezistente la căldură sau rezistente la căldură sunt utilizate în încălzitoarele electrice și reostate. Pe lângă rezistivitatea scăzută, metalele pure au o ductilitate bună, adică pot fi trase în sârmă subțire, în benzi și rulate în folie cu o grosime mai mică de 0,01 mm. Aliajele metalice au mai puțină plasticitate, dar sunt mai elastice și mai stabile mecanic. O trăsătură caracteristică a tuturor materialelor conductoare metalice este conductivitatea electrică electronică. Rezistivitatea tuturor conductoarelor metalice crește odată cu creșterea temperaturii și, de asemenea, ca urmare a prelucrării mecanice, care provoacă deformarea permanentă a metalului.
Laminarea sau tragerea este utilizată atunci când este necesar să se obțină materiale conductoare cu rezistență mecanică crescută, de exemplu, la fabricarea de fire pentru linii aeriene, fire de cărucior etc. Pentru a readuce conductoarele metalice deformate la valoarea lor anterioară de rezistivitate, acestea sunt supuse la tratament termic - recoacere fara oxigen.
3. materiale electroizolante
Materialele electroizolante sau dielectricii sunt astfel de materiale cu care se realizează izolarea, adică previn scurgerea curentului electric între orice părți conductoare care se află sub potențiale electrice diferite. Dielectricii au rezistență electrică foarte mare. În funcție de compoziția chimică, dielectricii sunt împărțiți în organici și anorganici. Elementul principal din moleculele tuturor dielectricilor organici este carbonul. Nu există carbon în dielectricii anorganici. Dielectricii anorganici (mica, ceramica etc.) au cea mai mare rezistenta la caldura.
După metoda de preparare, se disting dielectricii naturali (naturali) și sintetici. Dielectricii sintetici pot fi creati cu un set dat de electrice si proprietati fizice si chimice Prin urmare, ele sunt utilizate pe scară largă în inginerie electrică.
În funcție de structura moleculelor, dielectricii sunt împărțiți în nepolari (neutri) și polari. Dielectricii neutri constau din atomi și molecule neutre din punct de vedere electric, care, înainte de expunerea la ei câmp electric nu au proprietăți electrice. Dielectricii neutri sunt: polietilena, fluoroplastul-4 etc. Dintre cei neutri se disting dielectricii cristalini ionici (mica, cuarț etc.), în care fiecare pereche de ioni constituie o particulă neutră electric. Ionii sunt localizați la nodurile rețelei cristaline. Fiecare ion se află în mișcare termică oscilativă în apropierea centrului de echilibru - un nod al rețelei cristaline. Dielectricii polari, sau dipol, constau din molecule dipol polare. Acestea din urmă, datorită asimetriei structurii lor, au un moment electric inițial chiar înainte de acțiunea forței câmpului electric asupra lor. Dielectricii polari includ bachelita, clorură de polivinil etc. În comparație cu dielectricii neutri, dielectricii polari au constante dielectrice mai mari, precum și o conductivitate ușor crescută.
În funcție de starea de agregare, dielectricii sunt gazoși, lichidi și solizi. Cel mai mare este grupul de dielectrici solizi. Proprietățile electrice ale materialelor electroizolante sunt evaluate folosind cantități numite caracteristici electrice. Acestea includ: rezistența specifică a volumului, rezistența specifică a suprafeței, constanta dielectrică, coeficientul de temperatură al constantei dielectrice, tangenta de pierdere dielectrică și rezistența dielectrică a materialului.
Rezistența specifică de volum este o valoare care face posibilă estimarea rezistenței electrice a unui material atunci când trece un curent continuu prin el. Inversul rezistenței specifice de volum se numește conductivitate specifică a volumului. Rezistența specifică a suprafeței - o valoare care vă permite să evaluați rezistența electrică a materialului atunci când un curent continuu curge de-a lungul suprafeței sale între electrozi. Reciprocul rezistenței specifice a suprafeței se numește conductivitate specifică a suprafeței.
Coeficientul de temperatură al rezistivității electrice este o valoare care determină modificarea rezistivității unui material cu o modificare a temperaturii acestuia. Odată cu creșterea temperaturii, rezistența electrică a tuturor dielectricilor scade, prin urmare, coeficientul lor de temperatură de rezistivitate are un semn negativ. Constanta dielectrică - o valoare care vă permite să evaluați capacitatea unui material de a crea o capacitate electrică. Permitivitatea relativă este inclusă în valoarea permisivității absolute. Coeficientul de temperatură al constantei dielectrice este o valoare care face posibilă evaluarea naturii modificării constantei dielectrice și, în consecință, a capacității izolației cu o schimbare a temperaturii. Tangenta de pierdere dielectrică este o valoare care determină pierderea de putere într-un dielectric care funcționează la tensiune alternativă.
Rezistența electrică - o valoare care vă permite să evaluați capacitatea unui dielectric de a rezista distrugerii prin tensiunea sa electrică. Rezistența mecanică a izolației electrice și a altor materiale este evaluată folosind următoarele caracteristici: rezistența la tracțiune a materialului, alungirea la tracțiune, rezistența la compresiune a materialului, rezistența statică la încovoiere a materialului, rezistența specifică la impact, rezistența la despicare.
Caracteristicile fizico-chimice ale dielectricilor includ: numărul de acid, vâscozitatea, absorbția de apă. Cifra de aciditate este numărul de miligrame de potasiu caustic necesare pentru a neutraliza acizii liberi conținuti în 1 g de dielectric. Numărul de acid este determinat pentru dielectrici lichizi, compuși și lacuri. Această valoare face posibilă estimarea cantității de acizi liberi din dielectric și, prin urmare, gradul efectului acestora asupra materialelor organice. Prezența acizilor liberi degradează proprietățile electroizolante ale dielectricilor. Vâscozitatea sau coeficientul de frecare internă face posibilă evaluarea fluidității lichidelor electroizolante (uleiuri, lacuri etc.). Vâscozitatea poate fi cinematică și condiționată. Absorbția de apă este cantitatea de apă absorbită de dielectric după ce a fost în apă distilată timp de o zi la o temperatură de 20 ° C și mai mult. Valoarea de absorbție a apei indică porozitatea materialului și prezența substanțelor solubile în apă în acesta. Odată cu creșterea acestui indicator, proprietățile de izolare electrică ale dielectricilor se deteriorează.
Caracteristicile termice ale dielectricilor includ: punctul de topire, punctul de înmuiere, punctul de cădere, punctul de aprindere la vapori, rezistența la căldură a materialelor plastice, termoelasticitatea (rezistența la căldură) a lacurilor, rezistența la căldură, rezistența la îngheț.
Materialele de izolare electrică film realizate din polimeri au primit o largă aplicație în inginerie electrică. Acestea includ filme și casete. Filmele sunt produse cu o grosime de 5-250 microni, iar benzi - 0,2-3,0 mm. Filmele și benzile cu conținut ridicat de polimeri se caracterizează prin flexibilitate ridicată, rezistență mecanică și proprietăți bune de izolare electrică. Se produc folii de polistiren cu o grosime de 20-100 microni si o latime de 8-250 mm. Grosimea foliilor de polietilenă este de obicei de 30-200 de microni, iar lățimea este de 230-1500 mm. Filmele din fluoroplast-4 sunt realizate cu o grosime de 5-40 microni și o lățime de 10-200 mm. De asemenea, din acest material sunt produse filme neorientate și orientate. Filmele PTFE orientate au cele mai înalte caracteristici mecanice și electrice.
Filmele de polietilen tereftalat (lavsan) sunt produse cu o grosime de 25-100 microni și o lățime de 50-650 mm. Foliile din PVC sunt fabricate din plastic vinil și clorură de polivinil plastifiată. Filmele din plastic vinil au o rezistență mecanică mai mare, dar o flexibilitate mai mică. Filmele din plastic vinil au o grosime de 100 microni sau mai mult, iar filmele din clorură de polivinil plastifiată - 20-200 microni. Filmele de triacetat de celuloză (triacetat) sunt realizate neplastifiate (rigide), de culoare albastră, ușor plastifiate (incolore) și plastifiate (de culoare albastră). Acestea din urmă sunt foarte flexibile. Filmele triacetate sunt produse în grosimi de 25, 40 și 70 microni și o lățime de 500 mm. Plenkoelektrokarton - material electric izolant flexibil, constând din carton izolator, lipit pe o față cu folie Mylar. Film-electrocarton pe folie lavsan are o grosime de 0,27 si 0,32 mm. Este produs în role de 500 mm lățime. Cartonul film de azbest este un material electroizolant flexibil format dintr-un film lavsan gros de 50 microni, lipit pe ambele fețe cu hârtie de azbest de 0,12 mm grosime. Cartonul film de azbest este produs în foi de 400 x 400 mm (cel puțin) cu grosimea de 0,3 mm.
4. Lacuri si emailuri electroizolante
Lacurile sunt soluții de substanțe filmogene: rășini, bitum, uleiuri sicative, eteri de celuloză sau compoziții ale acestor materiale în solvenți organici. În procesul de uscare a lacului, solvenții se evaporă din acesta, iar în baza de lac au loc procese fizico-chimice, ducând la formarea unui film de lac. În funcție de scopul lor, lacurile electroizolante sunt împărțite în impregnare, acoperire și adeziv.
Lacurile de impregnare sunt folosite pentru a impregna înfășurările mașinilor și aparatelor electrice pentru a le fixa spirele, a crește conductivitatea termică a înfășurărilor și a le crește rezistența la umiditate. Lacurile de acoperire vă permit să creați acoperiri de protecție rezistente la umiditate, rezistente la ulei și alte acoperiri pe suprafața înfășurărilor sau a plasticului și a altor părți izolatoare. Lacurile adezive sunt destinate lipirii frunzelor de mica intre ele sau cu hartie si tesaturi pentru a obtine materiale electroizolante mica (micanit, banda de mica etc.).
Emailurile sunt lacuri cu pigmenți introduși în ele - umpluturi anorganice (oxid de zinc, dioxid de titan, fier roșu etc.). Pigmentii sunt introduși pentru a crește duritatea, rezistența mecanică, rezistența la umiditate, rezistența la lovituri și alte proprietăți ale peliculelor de email. Emailurile sunt clasificate ca materiale de acoperire.
După metoda de uscare, se disting lacurile și emailurile de uscare la cald (cuptor) și la rece (aer). Primele necesită o temperatură ridicată pentru întărire - de la 80 la 200 ° C, iar cele din urmă se usucă la temperatura camerei. Lacurile și emailurile pentru cuptor, de regulă, au proprietăți dielectrice, mecanice și alte proprietăți mai mari. Pentru a îmbunătăți caracteristicile lacurilor și emailurilor cu uscare la aer, precum și pentru a accelera întărirea, acestea sunt uneori uscate la temperaturi ridicate - de la 40 la 80 ° C.
Principalele grupuri de lacuri au următoarele caracteristici. Lacurile în ulei formează, după uscare, pelicule elastice flexibile de culoare galbenă, rezistente la umiditate și ulei mineral încălzit. În ceea ce privește rezistența la căldură, peliculele acestor lacuri aparțin clasei A. În lacurile uleioase se folosesc uleiuri rare de in și tung, astfel încât acestea sunt înlocuite cu lacuri pe bază de rășini sintetice, care sunt mai rezistente la îmbătrânirea termică.
Lacurile de ulei-bitum formează pelicule negre flexibile, rezistente la umiditate, dar ușor solubile în uleiuri minerale (transformator și lubrifiant). În ceea ce privește rezistența la căldură, aceste lacuri aparțin clasei A (105 ° C). Lacurile și emailurile gliftalice și ulei-gliftalice se caracterizează printr-o bună aderență la mica, hârtie, țesături și materiale plastice. Filmele acestor lacuri au rezistență crescută la căldură (clasa B). Sunt rezistente la uleiul mineral încălzit, dar necesită uscare la cald la temperaturi de 120-130 ° C. Lacurile gliftalice pure pe bază de rășini gliftalice nemodificate formează pelicule dure, inflexibile, folosite la producerea izolației din mica tare (micanite dure). Lacurile ulei-gliptale, după uscare, dau pelicule elastice flexibile de culoare galbenă.
Lacurile și emailurile din silicon se caracterizează printr-o rezistență ridicată la căldură și pot funcționa mult timp la 180-200 ° C, așa că sunt utilizate în combinație cu izolația din fibră de sticlă și mica. În plus, peliculele au rezistență ridicată la umiditate și rezistență la scântei electrice.
Lacurile și emailurile pe bază de PVC și rășini perclorovinil sunt rezistente la apă, uleiuri încălzite, substanțe chimice acide și alcaline, prin urmare sunt folosite ca lacuri de acoperire și emailuri pentru a proteja înfășurările, precum și piesele metalice împotriva coroziunii. Trebuie acordată atenție aderenței slabe a lacurilor și emailurilor din PVC și perclorovinil la metale. Acestea din urmă sunt acoperite mai întâi cu un strat de grund, iar apoi cu lac sau email pe bază de rășini de clorură de polivinil. Uscarea acestor lacuri și emailuri se realizează la 20, precum și la 50-60 ° C. Dezavantajele acestui tip de acoperiri includ temperatura lor scăzută de funcționare, care este de 60-70 ° C.
Pe baza de lacuri si emailuri rășini epoxidice se caracterizează prin capacitate de aderență ridicată și rezistență la căldură ușor crescută (până la 130 ° C). Lacurile pe bază de rășini alchidice și fenolice (lacuri fenol-alchidice) au proprietăți bune de uscare în straturi groase și formează pelicule elastice care pot funcționa timp îndelungat la temperaturi de 120-130 ° C. Filmele acestor lacuri sunt rezistente la umiditate și ulei. .
Lacurile pe bază de apă sunt emulsii stabile de baze de lac în apa de la robinet. Bazele de lac sunt realizate din rășini sintetice, precum și din uleiuri uscate și amestecurile acestora. Lacurile pe bază de apă sunt rezistente la foc și la explozie, deoarece nu conțin solvenți organici inflamabili. Datorită vâscozității lor scăzute, aceste lacuri au o bună capacitate de impregnare. Sunt utilizate pentru impregnarea înfășurărilor fixe și mobile ale mașinilor și dispozitivelor electrice care funcționează timp îndelungat la temperaturi de până la 105 ° C.
5. Compuși izolatori electrici
Compușii sunt compuși izolatori care sunt lichizi în momentul utilizării și apoi se întăresc. Compușii nu conțin solvenți. În funcție de scopul lor, aceste compoziții sunt împărțite în impregnare și umplere. Primul dintre ele este utilizat pentru impregnarea înfășurărilor mașinilor și aparatelor electrice, al doilea - pentru umplerea cavităților în cutii de cabluri, precum și în mașini și dispozitive electrice în scopul etanșării.
Compușii sunt termorigizi (nu se înmoaie după întărire) și termoplastici (se înmoaie cu încălzirea ulterioară). Compușii pe bază de epoxid, poliester și alte rășini pot fi atribuiți termorezistenților. Compușii termoplastici includ compuși pe bază de bitum, dielectrici cerosi și polimeri termoplastici (polistiren, poliizobutilenă etc.). Compușii de impregnare și ghiveci pe bază de bitum din punct de vedere al rezistenței la căldură aparțin clasei A (105 ° C), iar unii clasei Y (până la 90 ° C). Compușii epoxidici și organosiliciu au cea mai mare rezistență la căldură.
Compușii MBK sunt fabricați pe bază de eteri metacrilici și sunt utilizați ca compuși de impregnare și de umplere. După întărire la 70-100°C (și cu întăritori speciali la 20°C) sunt substanțe termorigide care pot fi folosite în intervalul de temperatură de la -55 la +105°C.
6. Materiale electroizolante fibroase neimpregnate
Această grupă include materiale de foi și rulouri constând din fibre de origine organică și anorganică. Materialele fibroase de origine organică (hârtie, carton, fibre și țesături) sunt obținute din fibre vegetale de lemn, bumbac și mătase naturală. Conținutul normal de umiditate al cartoanelor izolante, hârtiei și fibrelor variază de la 6 la 10%. Materialele organice fibroase pe bază de fibre sintetice (nailon) au un conținut de umiditate de 3 până la 5%. Aproximativ aceeași umiditate se observă în materialele obținute pe bază de fibre anorganice (azbest, fibră de sticlă). Trasaturi caracteristice materialele fibroase anorganice sunt incombustibilitatea și rezistența ridicată la căldură (clasa C). Aceste proprietăți valoroase în cele mai multe cazuri sunt reduse atunci când aceste materiale sunt impregnate cu lacuri.
Hârtia izolatoare este de obicei fabricată din pastă de lemn. Hârtia de mica utilizata la producerea benzilor de mica are cea mai mare porozitate. Cartonul electric este fabricat din pastă de lemn sau dintr-un amestec de fibre de bumbac și fibre de pastă de lemn (sulfat), luate în diferite proporții. O creștere a conținutului de fibre de bumbac reduce higroscopicitatea și contracția cartonului. Cartonul electric conceput pentru a funcționa în aer are o structură mai densă în comparație cu cartonul conceput pentru a funcționa în ulei. Cartonul cu o grosime de 0,1-0,8 mm este produs în role, iar cartonul cu o grosime de 1 mm sau mai mult este produs în foi de diferite dimensiuni. Fibra este un material monolit obtinut prin presarea foilor de hartie, pre-tratat cu o solutie incalzita de clorura de zinc si spalat in apa. Fibra se pretează la toate tipurile de prelucrare mecanică și turnare după înmuierea semifabricatului în apă fierbinte.
Leteroid- folie subțire și rolă de fibre utilizate pentru fabricație alt fel garnituri electroizolante, șaibe și fitinguri.
Hârtiile, cartoanele și benzile din azbest sunt fabricate din fibre de azbest crisotil, care au cea mai mare elasticitate și capacitatea de a se răsuci în fire. Toate materialele din azbest sunt rezistente la alcalii, dar sunt ușor distruse de acizi.
Benzile și țesăturile de sticlă izolatoare electric sunt produse din fire de sticlă obținute din sticlă fără alcali sau cu conținut scăzut de alcali. Avantajul fibrelor de sticlă față de fibrele vegetale și de azbest este suprafața lor netedă, care reduce absorbția umidității din aer. Rezistența la căldură a țesăturilor și benzilor de sticlă este mai mare decât a celor din azbest.
7. Țesături lăcuite izolatoare electrice (țesături lăcuite)
Țesăturile lacuite sunt materiale flexibile constând din țesături impregnate cu lac sau un fel de compus izolator electric. Lacul sau compoziția de impregnare după întărire formează o peliculă flexibilă, care oferă bune proprietăți de izolare electrică a țesăturii lăcuite. În funcție de baza țesăturii, țesăturile lăcuite sunt împărțite în bumbac, mătase, nailon și sticlă (fibră de sticlă).
Ca compoziții de impregnare pentru țesături lacuite se folosesc lacuri uleioase, bitum uleioase, escapon și silicon, precum și emailuri siliconice, soluții de cauciuc siliconic etc.. Țesăturile lacuite din mătase și nylon au cea mai mare extensibilitate și flexibilitate. Pot funcționa la temperaturi de până la 105°C (clasa A). Toate țesăturile din bumbac lăcuite aparțin aceleiași clase de rezistență la căldură.
Principalele domenii de aplicare a țesăturilor lacuite sunt: mașini electrice, aparate și dispozitive de joasă tensiune. Țesăturile lăcuite sunt folosite pentru izolarea bobinei flexibile și a fantelor, precum și diferite garnituri izolatoare electrice.
8. Materiale plastice
Masele plastice (materialele plastice) se numesc materiale solide, care la o anumită etapă de fabricație capătă proprietăți plastice și în această stare se pot obține produse de o formă dată din ele. Aceste materiale sunt substanțe compozite formate dintr-un liant, materiale de umplutură, coloranți, plastifianți și alte componente. Materiile prime pentru producerea produselor din plastic sunt pulberile de presare și materialele de presare. În ceea ce privește rezistența la căldură, materialele plastice sunt termorigide și termoplastice.
9. Materiale plastice laminate electroizolante
Materiale plastice laminate - materiale formate din straturi alternative de umplutură de foi (hârtie sau țesătură) și un liant. Cele mai importante dintre materialele plastice stratificate izolatoare electrice sunt getinaks, textolitul și fibra de sticlă. Acestea constau din umpluturi de foi dispuse în straturi, iar ca liant sunt folosite rășini bachelite, epoxidice, organosilicioase și compozițiile acestora.
Ca materiale de umplutură, se folosesc tipuri speciale de hârtie de impregnare (în getinax), țesături de bumbac (în textolit) și țesături de sticlă fără alcali (în fibră de sticlă). Materialele de umplutură enumerate sunt mai întâi impregnate cu lacuri de bachelit sau silicon, uscate și tăiate în foi. o anumită dimensiune. Umpluturile de foi pregătite sunt colectate în pachete de o anumită grosime și supuse presării la cald, timp în care foile individuale sunt conectate ferm între ele cu ajutorul rășinilor.
Getinaks și textolitul sunt rezistente la uleiurile minerale, prin urmare sunt utilizate pe scară largă în aparatele electrice și transformatoare umplute cu ulei. Cel mai ieftin laminat este plasticul laminat cu lemn (lemn delta). Se obtine prin presarea la cald a foilor subtiri de furnir de mesteacan, preimpregnate cu rasini bachelite. Lemnul Delta este utilizat pentru fabricarea pieselor structurale de putere și izolatoare electrice care funcționează în ulei. A lucra la în aer liber acest material are nevoie de o protecție atentă împotriva umezelii.
Textolitul de azbest este un material plastic stratificat electroizolant obținut prin presarea la cald a foilor de țesătură de azbest, preimpregnate cu rășină bachelită. Este produs sub formă de produse modelate, precum și sub formă de foi și plăci cu o grosime de la 6 la 60 mm. Asbogetinax este un plastic laminat obtinut prin presarea la cald a foilor de hartie de azbest continand 20% sulfat de celuloza sau hartie de azbest fara celuloza, impregnata cu un liant epoxi-fenol-formaldehida.
Dintre materialele electroizolante stratificate considerate, laminatele din fibră de sticlă pe bază de organosiliciu și lianți epoxidici au cea mai mare rezistență la căldură, cele mai bune caracteristici electrice și mecanice, rezistență crescută la umiditate și rezistență la mucegai fungic.
10. Produse electroizolante înfăşurate
Produsele electroizolante bobinate sunt tuburi solide și cilindri realizate prin înfășurarea oricăror materiale fibroase pe tije rotunde metalice, preimpregnate cu un liant. Ca materiale fibroase, se folosesc tipuri speciale de hârtie de bobinat sau de impregnare, precum și țesături de bumbac și fibră de sticlă. Lianții sunt bachelită, epoxidice, organosiliciu și alte rășini.
Produsele electroizolante bobinate, împreună cu tijele metalice pe care sunt înfăşurate, se usucă la temperatură ridicată. În scopul higroscopicității produselor rănilor, acestea sunt lăcuite. Fiecare strat de lac este uscat în cuptor. Tijele de textolit solide pot fi, de asemenea, clasificate ca produse de rănire, deoarece se obțin și prin înfășurarea semifabricatelor dintr-o umplutură textilă impregnată cu lac de bachelită. După aceea, semifabricatele sunt supuse presării la cald în matrițe de oțel. Produsele electroizolante bobinate sunt utilizate în transformatoare cu izolație cu aer și ulei, în întrerupătoare cu aer și ulei, diverse aparate electrice și unități de echipamente electrice.
11. Materiale minerale electroizolante
Materialele electroizolante minerale includ stânci: mica, marmura, ardezie, sapatia si bazalt. Această grupă include și materialele obținute din ciment Portland și azbest (azbestciment și asboplast). Întregul grup de dielectrici anorganici se caracterizează prin rezistență ridicată la arcul electric și are caracteristici mecanice suficient de ridicate. Dielectricii minerali (cu excepția mica și bazalt) pot fi prelucrați, cu excepția filetării.
Produsele electroizolante din marmura, ardezie si piatra de sapatia se obtin sub forma de placi pentru panouri si baze electroizolante pentru intrerupatoare cu cutite si intrerupatoare de joasa tensiune. Exact aceleași produse din bazalt topit pot fi obținute numai prin turnare în matrițe. Pentru ca produsele bazaltice să aibă caracteristicile mecanice și electrice necesare, acestea sunt supuse unui tratament termic pentru a forma o fază cristalină în material.
Produsele electroizolante realizate din azbociment și asboplast sunt plăci, baze, pereți despărțitori și jgheaburi cu arc. Pentru fabricarea unor astfel de produse, se folosește un amestec format din ciment Portland și fibre de azbest. Produsele Asboplast se obțin prin presare la rece dintr-o masă la care se adaugă 15% dintr-o substanță plastică (caolin sau argilă de modelare). Se realizează astfel o fluiditate mai mare a masei inițiale de presare, ceea ce face posibilă obținerea de produse electroizolante cu profil complex din asboplast.
Principalul dezavantaj al multor dielectrici minerali (cu excepția micii) este nivelul scăzut al caracteristicilor lor electrice, cauzat de un număr mare de pori și de prezența oxizilor de fier. Acest fenomen permite utilizarea dielectricilor minerali numai în dispozitivele de joasă tensiune.
În cele mai multe cazuri, toți dielectricii minerali, cu excepția mica și bazaltului, sunt impregnați cu parafină, bitum, stiren, rășini bachelite etc.. Cel mai mare efect se obține prin impregnarea dielectricilor minerali deja prelucrați (panouri, pereți despărțitori, camere etc.). .).
Marmura și produsele din ea nu tolerează schimbările bruște de temperatură și fisurarea. Ardezia, bazaltul, sapatia, mica si azbocimentul sunt mai rezistente la schimbarile bruste de temperatura.
12. Materiale electroizolante din mica
Aceste materiale constau din foi de mica lipite intre ele cu un fel de rasina sau lac adeziv. Materialele de mica lipite includ micanite, mikafolium si benzi de mica. Materialele de mica lipite sunt utilizate in principal pentru izolarea infasurarilor masinilor electrice de inalta tensiune (generatoare, motoare electrice), precum si pentru izolarea masinilor de joasa tensiune si a masinilor care functioneaza in conditii dificile.
Micaniții sunt materiale în foile dure sau flexibile obținute prin lipirea frunzelor de mică smulse cu șelac, gliptal, organosiliciu și alte rășini sau lacuri pe bază de aceste rășini.
Principalele tipuri de micanite- colector, garnitura, turnare si flexibil. Micanitele colectoare și garnituri aparțin grupului de micaniți solide, care, după lipirea mica, sunt presate la presiuni specifice ridicate și încălzire. Aceste micaniți au o contracție mai mică în grosime și o densitate mai mare. Micanitele modelabile și flexibile au o structură mai liberă și o densitate mai mică.
colector micanit- acesta este un material solid din foi, realizat din foi de mica lipite intre ele cu rasini shellac sau gliptal sau lacuri pe baza acestor rasini. Pentru a asigura rezistența mecanică atunci când se lucrează în colectoarele mașinilor electrice, în aceste micaniți nu se introduce mai mult de 4% din adeziv.
Garnitura micanit este un material solid din foi, realizat din foi de mica smulsa, lipite intre ele cu rasini shellac sau gliptal sau lacuri pe baza acestora. După lipire, foile de micanit de amortizare sunt presate. Acest material conține 75-95% mica și 25-5% adeziv.
Turnare micanit- un material solid în foaie format din frunze de mică smulsă lipite împreună cu rășini sau lacuri pe bază de șelac, gliftalice sau siliconice. După lipire, foile de micanit de turnare sunt presate la o temperatură de 140-150°C.
Micanit flexibil este un material foaie care este flexibil la temperatura camerei. Este realizat din frunze de mica smulse lipite intre ele cu lac ulei-bitum, ulei-gliftalic sau organosiliciu (fara desicant), formand pelicule flexibile.
Anumite tipuri de micanit flexibil sunt lipite pe ambele părți cu hârtie de mica pentru a crește rezistența mecanică. Micanitul din sticlă flexibilă este un material din foaie care este flexibil la temperatura camerei. Acesta este un fel de micanit flexibil, caracterizat prin rezistență mecanică crescută și rezistență crescută la căldură. Acest material este realizat din frunze de mica smulsa lipite intre ele cu lacuri de organosiliciu sau ulei-gliptal, formand filme flexibile rezistente la caldura. Foile de micanit din sticla flexibila sunt lipite pe ambele sau pe o parte cu fibra de sticla fara alcali.
Mikafoly- acesta este un material electroizolant laminat sau tablă turnat în stare încălzită. Se compune din unul sau mai multe, de cele mai multe ori două sau trei, straturi de foi de mica lipite între ele și cu o foaie de hârtie de 0,05 mm grosime, sau cu fibră de sticlă, sau cu o plasă din fibră de sticlă. Ca lacuri adezive se folosesc shellac, gliptal, poliester sau organosiliciu.
Micalenta este un material electroizolant laminat, flexibil la temperatura camerei. Se compune dintr-un strat de frunze de mica smulse lipite intre ele si lipite pe una sau ambele fete cu hartie subtire de mica, fibra de sticla sau fibra de sticla. Ca lacuri adezive se folosesc soluții de ulei-bitum, ulei-gliftalic, organosiliciu și cauciuc.
Mikashelk- material electroizolant laminat, flexibil la temperatura camerei. Mikashelk este una dintre soiurile de bandă de mica, dar cu rezistență mecanică crescută la tracțiune. Se compune dintr-un singur strat de frunze de mica smulse lipite intre ele si lipite pe o parte cu o carpa de matase naturala, iar pe cealalta cu hartie de mica. Ca lacuri adezive s-au folosit lacuri ulei-gliftalice sau ulei-bitum, formând pelicule flexibile.
Mikapolotno- rulou sau foaie material electroizolant, flexibil la temperatura camerei. Pânza de mica este formata din mai multe straturi de mica smulsa lipite impreuna si lipite pe ambele fete cu tesatura de bumbac (percal) sau hartie de mica pe o parte si panza pe cealalta.
Micalex este un plastic de mica fabricat prin presarea unui amestec de mica pudra si sticla. După presare, produsele sunt supuse unui tratament termic (uscare). Mikalex este produs sub formă de plăci și tije, precum și sub formă de produse electroizolante (panouri, baze pentru întrerupătoare, condensatoare de aer etc.). La presarea produselor mycalex, la acestea pot fi adăugate piese metalice. Aceste produse se pretează la toate tipurile de prelucrare mecanică.
13. Materiale electroizolante din mica
În dezvoltarea micii naturale și în fabricarea materialelor electroizolante pe bază de mica smulsă, rămâne o mare cantitate de deșeuri. Utilizarea lor face posibilă obținerea de noi materiale electroizolante - mica. Astfel de materiale sunt fabricate din hârtie de mica, pretratată cu un fel de adeziv (rășini, lacuri). Materialele electroizolante solide sau flexibile mica se obtin din hartia mica prin lipire cu lacuri sau rasini adezive si presare la cald ulterioara. Rășinile adezive pot fi introduse direct în masa lichidă de mica - suspensie de mica. Dintre cele mai importante materiale de mica, trebuie mentionate urmatoarele.
Colector slyudinite- material tabla solida, calibrata in grosime. Se obtine prin presarea la cald a foilor de hartie mica tratate cu lac shellac. Mica de colectare este disponibilă în foi de dimensiuni variind de la 215 x 400 mm la 400 x 600 mm.
Garnitură slyudinite- folie solida obtinuta prin presarea la cald a foilor de hartie mica impregnate cu lacuri adezive. Garnitura mica este produsa in foi de dimensiuni 200 x 400 mm. Garniturile solide și șaibe sunt realizate din acesta pentru mașini și aparate electrice cu supraîncălzire normală și crescută.
Turnare mica de sticla- material din tablă solidă în stare rece și flexibilă - în stare încălzită. Se obtine prin lipirea hartiei de mica cu substraturi din fibra de sticla. Mica de sticlă termorezistentă de turnare este un material solid din foaie turnat în stare încălzită. Se realizeaza prin lipirea foilor de hartie mica cu fibra de sticla folosind un lac siliconic termorezistent. Este disponibil în coli de 250 x 350 mm sau mai mult. Acest material a crescut rezistența mecanică la tracțiune.
Slyudinite flexibile- material din tabla, flexibil la temperatura camerei. Se obtine prin lipirea foilor de hartie mica, urmata de presare la cald. Lacul de poliester sau organosiliciu este folosit ca liant. Cele mai multe tipuri de mica flexibila sunt lipite cu fibra de sticla pe una sau ambele fete. Mica de sticlă flexibilă (rezistentă la căldură) este un material din foi care este flexibil la temperatura camerei. Este produs prin lipirea uneia sau mai multor foi de hârtie mica cu fibra de sticla sau plasa de sticla folosind lacuri siliconice. După lipire, materialul este supus la presare la cald. Este acoperit cu fibră de sticlă pe una sau ambele părți pentru a crește rezistența mecanică.
Sludinitofolium- material rulou sau foaie, flexibil la incalzire, obtinut prin lipirea uneia sau mai multor foi de hartie mica cu hartie telefonica de 0,05 mm grosime, folosita ca suport flexibil. Domeniul de aplicare al acestui material este același cu cel al micafolium pe bază de mica smulsă. Sludinitofolium este produs în role de 320-400 mm lățime.
Banda de mica- material laminat termorezistent, flexibil la temperatura camerei, format din hartie mica, lipit pe una sau ambele fete cu plasa din fibra de sticla sau fibra de sticla. Benzile de mica sunt produse in principal in role cu o latime de 15, 20, 23, 25, 30 si 35 mm, mai rar in role.
Bandă Mica Boom de sticlă- material laminat, flexibil la rece, format din hartie mica, fibra de sticla si hartie mica, lipit si impregnat cu lac epoxi-poliester. De la suprafață, banda este acoperită cu un strat lipicios de compus. Este produs în role cu lățimea de 15, 20, 23, 30, 35 mm.
Carton electric de mica sticla- material din tabla, flexibil la temperatura camerei. Se obtine prin lipirea cu lac a hartiei de mica, a cartonului electric si a fibrei de sticla. Se eliberează în coli de dimensiunea 500 x 650 mm.
14. Materiale electroizolante din plastic mica
Toate materialele micacee sunt produse prin lipirea și presarea foilor de hârtie micacee. Acesta din urmă este obținut din deșeuri neindustriale de mică ca urmare a strivirii mecanice a particulelor de către o undă elastică. În comparație cu mica, materialele mica-plastice au o rezistență mecanică mai mare, dar sunt mai puțin omogene, deoarece constau din particule mai mari decât mica. Cele mai importante materiale izolante mica-plastic sunt următoarele.
Colectionar mica- material tabla solida, calibrata in grosime. Se obtine prin presarea la cald a foilor de hartie mica-plastica, acoperite in prealabil cu un strat de adeziv. Se emite în coli de dimensiunea 215 x 465 mm.
Amortizare mica- material solid din foi realizate prin presare la cald de foi de hârtie micacee acoperite cu un strat de liant. Se emite în coli de dimensiunea 520 x 850 mm.
Modelarea micacee- material din tabla presata, dur la rece si capabil sa se formeze la incalzire. Disponibil în foi de dimensiuni de la 200 x 400 mm la 520 x 820 mm.
Mica flexibila- material din tabla presata, flexibil la temperatura camerei. Disponibil în foi de dimensiuni de la 200 x 400 mm la 520 x 820 mm.
Mică de sticlă flexibilă- material din tabla presat, flexibil la temperatura camerei, format din mai multe straturi de hartie mica-plastica, lipite pe o fata cu fibra de sticla, iar pe cealalta cu plasa din fibra de sticla sau pe ambele fete cu plasa de sticla. Disponibil în foi de dimensiuni de la 250 x 500 mm la 500 x 850 mm.
Mica plastofolium- material rulou sau foaie, flexibil si format in stare incalzita, obtinut prin lipirea mai multor coli de hartie micacee si lipite pe o fata cu hartie telefonica sau fara aceasta.
Banda de mica- rulouri flexibile la temperatura camerei, constând din hârtie de mica, lipite cu hârtie de mica pe ambele fete. Acest material este disponibil în role de 12, 15, 17, 24, 30 și 34 mm lățime.
Banda de mica sticla rezistenta la caldura- un material flexibil la temperatura camerei, format dintr-un singur strat de hartie mica-plastica, lipit pe una sau ambele fete cu fibra de sticla sau plasa de sticla folosind un lac siliconic. Materialul este produs în role de 15, 20, 25, 30 și 35 mm lățime.
15. Materiale electroceramice și ochelari
Materialele electroceramice sunt solide artificiale rezultate din tratament termic(arderea) maselor ceramice initiale, formate din diverse minerale (argila, talc etc.) si alte substante, luate intr-un anumit raport. Din mase ceramice se obțin diverse produse electroceramice: izolatoare, condensatoare etc.
În procesul de ardere la temperatură înaltă a acestor produse, între particulele substanțelor inițiale apar procese fizice și chimice complexe cu formarea de noi substanțe cu o structură cristalină și sticloasă.
Materialele electroceramice sunt împărțite în 3 grupe: materiale din care sunt fabricați izolatorii (ceramica izolatoare), materiale din care sunt fabricați condensatoarele (ceramica pentru condensatoare) și materiale feroceramice cu valori anormal de mari ale constantei dielectrice și efect piezoelectric. Acestea din urmă au fost folosite în inginerie radio. Toate materialele electroceramice se disting prin rezistență ridicată la căldură, rezistență la intemperii, rezistență la scântei și arcuri electrice și au proprietăți bune de izolare electrică și rezistență mecanică suficient de mare.
Alături de materialele electroceramice, multe tipuri de izolatori sunt fabricate din sticlă. Sticla slab alcalina si alcalina este folosita pentru producerea de izolatori. Majoritatea tipurilor de izolatoare de înaltă tensiune sunt fabricate din sticlă călită. Izolatorii din sticlă securizată sunt superioare ca rezistență mecanică față de izolatorii din porțelan.
16. Materiale magnetice
Mărimile prin care sunt evaluate proprietățile magnetice ale materialelor se numesc caracteristici magnetice. Acestea includ: permeabilitatea magnetică absolută, permeabilitatea magnetică relativă, coeficientul de temperatură al permeabilității magnetice, energia maximă a câmpului magnetic etc. Toate materialele magnetice sunt împărțite în două grupe principale: moale magnetic și dure magnetic.
Materialele moi din punct de vedere magnetic se disting prin pierderi scăzute de histerezis (histereza magnetică este întârzierea magnetizării corpului față de câmpul de magnetizare extern). Au valori relativ mari de permeabilitate magnetică, forță coercitivă scăzută și inducție de saturație relativ mare. Aceste materiale sunt folosite pentru fabricarea miezurilor magnetice ale transformatoarelor, mașinilor și dispozitivelor electrice, ecranelor magnetice și a altor dispozitive care necesită magnetizare cu pierderi reduse de energie.
Materialele magnetice dure se caracterizează prin pierderi mari de histerezis, adică au o forță coercitivă mare și o inducție reziduală mare. Aceste materiale, fiind magnetizate, pot stoca energia magnetică primită pentru o perioadă lungă de timp, adică devin surse de câmp magnetic constant. Materialele magnetice dure sunt folosite pentru a face magneți permanenți.
În funcție de baza lor, materialele magnetice sunt împărțite în metalice, nemetalice și magnetodielectrice. Materialele metalice moi magnetice includ: fier pur (electrolitic), tablă de oțel electric, iron-armco, permalloy (aliaje fier-nichel), etc. Materialele metalice dure magnetic includ: oțeluri aliate, aliaje speciale pe bază de fier, aluminiu și nichel și aliaje. componente (cobalt, siliciu etc.). Feritele sunt materiale magnetice nemetalice. Acestea sunt materiale obținute dintr-un amestec de pulberi de oxizi ai anumitor metale și oxid de fier. Produsele din ferită presată (miezuri, inele etc.) sunt arse la o temperatură de 1300-1500 ° C. Feritele sunt moi magnetic și dure magnetic.
Magnetodielectricii sunt materiale compozite formate din 70-80% material magnetic sub formă de pulbere și 30-20% dielectric organic cu polimer înalt. Feritele și magnetodielectricii diferă de materialele magnetice metalice prin rezistivitate de volum mare, care reduce drastic pierderile de curent turbionar. Acest lucru permite utilizarea acestor materiale în tehnologia de înaltă frecvență. În plus, feritele au stabilitatea caracteristicilor lor magnetice pe o gamă largă de frecvențe.
17. Tablă electrică de oțel
Oțelul electric este un material moale din punct de vedere magnetic. Pentru a îmbunătăți caracteristicile magnetice, i se adaugă siliciu, ceea ce crește rezistivitatea oțelului, ceea ce duce la o scădere a pierderilor de curenți turbionari. Un astfel de oțel este produs sub formă de table cu o grosime de 0,1; 0,2; 0,35; 0,5; 1,0 mm, latime de la 240 la 1000 mm si lungime de la 720 la 2000 mm.
18. permalloys
Aceste materiale sunt aliaje fier-nichel cu conținut de nichel de la 36 la 80%. Pentru a îmbunătăți anumite caracteristici ale permalajelor, la compoziția acestora se adaugă crom, molibden, cupru etc.. Trăsăturile caracteristice ale tuturor permalajelor sunt magnetizarea ușoară în câmpuri magnetice slabe și valorile crescute ale rezistivității electrice.
permalloys- aliaje ductile, ușor laminate în foi și benzi de până la 0,02 mm grosime sau mai puțin. Datorită rezistivității și stabilității crescute a caracteristicilor magnetice, permaloy-urile pot fi utilizate până la frecvențe de 200-500 kHz. Permalloy-urile sunt foarte sensibile la deformații care provoacă deteriorarea caracteristicilor lor magnetice originale. Restabilirea nivelului inițial al caracteristicilor magnetice ale pieselor de permaloy deformate se realizează prin tratarea termică a acestora după un regim strict dezvoltat.
19. Materiale dure magnetice
semiconductor magnetic izolator electric electric
Materialele magnetice dure au valori mari ale forței coercitive și o inducție reziduală mare și, în consecință, valori mari ale energiei magnetice. Materialele magnetice dure includ:
aliaje întărite la martensită (oțeluri aliate cu crom, wolfram sau cobalt);
aliaje de întărire prin precipitare neforjare fier-nichel-aluminiu (alni, alnico etc.);
aliaje maleabile pe bază de fier, cobalt și vanadiu (vikkaloy) sau pe bază de fier, cobalt, molibden (comol);
aliaje cu o forță coercitivă foarte mare pe bază de metale nobile (platină - fier; argint - mangan - aluminiu etc.);
· materiale ceramice-metalice neforjate obtinute prin presarea componentelor pulverulente cu arderea ulterioara a produselor presate (magneti);
ferite magnetice dure;
· materiale metal-plastic neforjate obținute din pulberi de presare constând din particule dintr-un material dur magnetic și un liant (rășină sintetică);
materiale magneto-elastice (magnetoelasturi), constând dintr-o pulbere dintr-un material magnetic dur și un liant elastic (cauciuc, cauciuc).
Inducția reziduală a magneților metal-plastic și magneto-elastic este cu 20-30% mai mică în comparație cu magneții turnați din aceleași materiale magnetice dure (alni, alnico etc.).
20. Ferite
Feritele sunt materiale magnetice nemetalice realizate dintr-un amestec de oxizi metalici special selectați cu oxid de fier. Numele feritei este determinat de numele metalului divalent, al cărui oxid face parte din ferită. Deci, dacă oxidul de zinc este inclus în ferită, atunci ferita se numește zinc; dacă în compoziția materialului se adaugă oxid de mangan – mangan.
În tehnologie se folosesc ferite complexe (mixte), care au valori mai mari ale caracteristicilor magnetice și rezistivitate mai mare în comparație cu feritele simple. Exemple de ferite complexe sunt nichel-zinc, mangan-zinc etc.
Toate feritele sunt substanțe policristaline obținute din oxizi metalici ca urmare a sinterizării pulberilor de diverși oxizi la temperaturi de 1100-1300 ° C. Feritele pot fi prelucrate numai cu o unealtă abrazivă. Sunt semiconductori magnetici. Acest lucru le permite să fie utilizate în câmpuri magnetice de înaltă frecvență, deoarece pierderile lor de curent turbionar sunt neglijabile.
21. Materiale și produse semiconductoare
Semiconductorii includ un număr mare de materiale care diferă unele de altele structura interna, compoziția chimică și proprietățile electrice. În funcție de compoziția chimică, materialele semiconductoare cristaline sunt împărțite în 4 grupe:
1) materiale formate din atomi ai unui element: germaniu, siliciu, seleniu, fosfor, bor, indiu, galiu etc.;
2) materiale formate din oxizi metalici: oxid de cupru, oxid de zinc, oxid de cadmiu, dioxid de titan etc.;
3) materiale pe bază de compuși ai atomilor din grupele a treia și a cincea din sistemul de elemente al lui Mendeleev, notate prin formula generală și numite antimonide. Această grupă include compuși ai antimoniului cu indiu, cu galiu etc., compuși ai atomilor din grupa a doua și a șasea, precum și compușii atomilor din grupa a patra;
4) materiale semiconductoare de origine organică, cum ar fi compuși policiclici aromatici: antracen, naftalenă etc.
Conform structurii cristaline, materialele semiconductoare sunt împărțite în 2 grupe: semiconductori monocristalini și policristalini. Prima grupă include materialele obținute sub formă de monocristale mari (single cristales). Printre acestea se numără germaniu, siliciu, din care sunt tăiate plăci pentru redresoare și alte dispozitive semiconductoare.
Al doilea grup de materiale sunt semiconductori, care constau din multe cristale mici lipite împreună. Semiconductori policristalini sunt: seleniu, carbură de siliciu etc.
În ceea ce privește rezistivitatea volumului, semiconductorii ocupă o poziție intermediară între conductori și dielectrici. Unele dintre ele reduc drastic rezistența electrică atunci când sunt expuse la tensiune înaltă. Acest fenomen și-a găsit aplicație în descărcătoarele de supape pentru protecția liniilor electrice. Alți semiconductori își reduc dramatic rezistența atunci când sunt expuși la lumină. Acesta este utilizat în fotocelule și fotorezistoare. O proprietate comună pentru semiconductori este că au atât conducție de electroni, cât și de orificiu.
22. Produse electrice din carbon (perii pentru mașini electrice)
Acest tip de produse includ perii pentru mașini electrice, electrozi pentru cuptoare cu arc, piese de contact etc. Produsele electrice de cărbune sunt realizate prin presare din masele pulverulente inițiale, urmate de ardere.
Masele inițiale pulverulente sunt compuse dintr-un amestec de materiale carbonice (grafit, funingine, cocs, antracit etc.), lianți și plastifianți (cărbune și gudroane sintetice, smoală etc.). În unele mase de pulbere nu există nici un liant.
Periile pentru mașini electrice sunt grafit, carbon-grafit, electrografit, metal-grafit. Periile de grafit sunt realizate din grafit natural fără liant (grade moi) și cu liant (grade dure). Periile din grafit sunt moi și produc puțin zgomot în timpul funcționării. Periile de carbon-grafit sunt realizate din grafit cu adaos de alte materiale carbonice (cocs, funingine), cu introducerea de lianți. Periile obținute în urma tratamentului termic sunt acoperite cu un strat subțire de cupru (în baie electrolitică). Periile din carbon-grafit au rezistență mecanică, duritate și uzură redusă în timpul funcționării.
Periile de electrografit sunt realizate din grafit și alte materiale carbonice (cocs, funingine), cu introducerea de lianți. După prima ardere, periile sunt supuse grafitizării, adică recoacerii la o temperatură de 2500-2800 ° C. Periile electrografitizate au rezistență mecanică crescută, rezistență la schimbările de sarcină sacadată și sunt utilizate la viteze circumferențiale mari. Periile de metal-grafit sunt realizate dintr-un amestec de pulberi de grafit și cupru. Unele dintre ele introduc pulberi de plumb, staniu sau argint. Aceste perii au rezistivitate scăzută, densități mari de curent și căderi tranzitorii de tensiune scăzute.
Cursul 1
Introducere. Subiectul și conținutul cursului. Clasificarea materialelor electrice după proprietăți și aplicații. Rolul materialelor electrice în dezvoltarea energiei.
Fiecare specialist care lucrează în domeniul ingineriei electrice și radio ar trebui să știe lista de caracteristici electrice, magnetice, mecanice și alte caracteristici de bază posedat de materiale dielectrice, semiconductoare, conductoare, magnetice și structurale. La fabricarea și repararea echipamentelor radio și electrice sunt necesare piese și ansambluri care sunt realizate din materiale de anumite clase și au caracteristici electrice și magnetice specifice, iar pentru piesele portante - caracteristici mecanice. Cunoscând pentru fiecare clasă de materiale o listă a acestor caracteristici, este necesar să se cunoască unitățile de măsură ale acestora și ordinul de mărime, precum și cum (și de ce) aceste caracteristici se modifică sub influența temperaturii, mărimii și frecvenței tensiunilor. , sarcina mecanica etc.
Vreau să vă fac pe plac, aveți deja o anumită cantitate de cunoștințe în acest curs. Deci, de exemplu, atunci când cumpărați haine, încălțăminte și alte bunuri, le alegeți, ghidându-vă nu numai după formă, mărime și condiții de funcționare (iarnă sau vară, pe vreme ploioasă sau umedă etc.), ci și după caracteristicile materialele din care sunt confectionate, - culoare, conductivitate termica, rezistenta la apa, lumina solara etc.
Știința materialelor este o știință care studiază compoziția, structura, proprietățile materialelor, comportamentul materialelor sub diferite influențe: termice, electrice, magnetice etc., precum și o combinație a acestor influențe.
Știința materialelor electrotehnice este o ramură a științei materialelor care se ocupă de materiale pentru inginerie electrică și energie, de exemplu. materiale cu proprietăți specifice necesare pentru proiectarea, producerea și exploatarea echipamentelor electrice.
În acest curs „Știința materialelor”, Partea a II-a, vor fi luate în considerare următoarele:
ü Structura și proprietățile materialelor electrice metalice și nemetalice;
ü Vom lua în considerare în detaliu caracteristicile de polarizare, conductivitate electrică, pierderi dielectrice și defalcare a dielectricilor, vom studia procesul de îmbătrânire electrică a izolației;
ü Se vor studia noi materiale electrice: dielectrici activi, conductori, supraconductori folositi in aparatele moderne.
ü Se va avea în vedere fizica fenomenelor care apar în dielectrici, semiconductori, conductori și materiale magnetice într-un câmp electric sau magnetic;
Pentru o mai bună înțelegere a materialului studiat, la prelegeri va fi folosit un multiproiector, unele informații vor fi prezentate sub formă de fișe.
Cursul include 6 ore de prelegeri și ore de laborator, 36 de ore de muncă independentă. La sfârșit - un test.
Pentru a studia cursul, veți avea nevoie de următoarea literatură:
1. N.P. Bogoroditsky. Materiale electrotehnice: Manual pentru universități / N.P. Bogoroditsky, V.V. Pasynkov, B.M. Tareev. – L.: Energoatomizdat., 1985.
2. Kolesov S.N. Știința Materialelor și Tehnologia Materialelor Structurale: Manual pentru Licee / S.N. Kolesov, I.S. Kolesov. - Ed. a II-a, revizuită. si suplimentare - M.: Mai sus. scoala, 2007. - 535 p.: ill.
3. Pasynkov V.V. Materiale de tehnologie electronică: Manual pentru universități / V.V. Pasynkov, V.S. Sorokin. - M .: Mai sus. scoala, 2003.
4. Novikov L.I. Instrucțiuni pentru exercițiile de laborator Nr 1, 2, 3, 4: Ghid / L.I. Novikov. - Kirov, ed. VyatGU, 2007.
5. Novikov L.I. Ghid pentru exerciții de laborator Nr 6: Ghid / L.I. Novikov. - Kirov, ed. VyatGU, 2007.
Rolul materialelor în dezvoltarea ingineriei electrice și radio
Contemporan echipamentul electric este un dispozitiv complex cu un număr mare de piese diferite, a cărui fabricare necesită o gamă largă de diverse materiale electrice și structurale cu proprietăți electrice, mecanice și chimice bine definite, care depind de compoziția și structura lor chimică, precum și de intensitatea expunerii la energie externă (tensiune și frecvența câmpului electric, temperatură, presiune etc.). Fără a cunoaște proprietățile de bază ale ETM-urilor, fără a înțelege procesele fizice care au loc în ETM-uri atunci când sunt plasate într-un câmp electric sau magnetic, fără a înțelege relația acestor procese cu compoziția chimică și structura materialului, este imposibil să proiectarea și fabricarea echipamentelor electrice, este imposibil să le exploateze corect. Prin urmare, sarcina principală a științei științei materialelor este:
1. Studiul principalelor procese fizice care au loc în materiale atunci când sunt expuse la câmpuri electrice, magnetice sau termice și stres mecanic;
2. Studierea dependenței proprietăților electrice, mecanice și de altă natură ale materialelor de compoziția și structura chimică a acestora;
3. Descrierea proprietăților și familiaritatea cu materialele cel mai frecvent utilizate în producție Echipament electric.
Clasificarea materialelor electrice după proprietăți și aplicații
Pentru început, să notăm ce este un material.
Material- un obiect cu o anumită compoziție, structură și proprietăți, conceput pentru a îndeplini anumite funcții.
Materialele variază în:
1. Stare agregată:
A. Solid;
b. lichid;
c. gazos;
d. Plasmă (o stare de gaz ionizat în care concentrația sarcinilor pozitive și negative sunt egale).
2. Funcții îndeplinite. Funcțiile pe care le îndeplinesc materialele sunt variate:
A. Asigurarea fluxului de curent - materiale conductoare;
b. Conservarea unei anumite forme sub sarcini mecanice (KM);
c. Asigurarea izolației - materiale dielectrice;
d. transformare energie electricaîn materiale termorezistive.
De obicei, materialul îndeplinește mai multe funcții. De exemplu, un dielectric suferă în mod necesar un fel de sarcină mecanică, adică este o structurală material.
Clasificarea substanțelor după proprietăți electrice:
În timpul producției și în diferite condiții de funcționare echipamente electronice radio ETM este afectată de câmpurile electrice și magnetice (separat și în comun). Pe baza comportamentului lor în câmp electric, aceste materiale sunt împărțite în materiale conductor, semiconductor și dielectric.
Clasificarea ETM-urilor în funcție de proprietățile electrice se bazează pe ideile teoriei benzilor de conductivitate electrică a solidelor, a cărei esență este următoarea.
Este bine cunoscut faptul că în marea majoritate a solidelor, curentul electric se datorează mișcării electronilor. Astfel de electroni se numesc electroni de conducere. Ele apar în regiunile exterioare ale atomului, îndepărtate de nucleu. Aceste regiuni formează benzi de valență în solid. Pentru ca un curent electric să apară, electronii trebuie să urce din banda de valență mai înaltă pe scara de energie și să meargă la banda de conducție, depășind în același timp zona valorilor de energie interzise, sau banda interzisă. Dacă toate cele trei benzi menționate sunt plasate de-a lungul axei energetice, atunci banda de energie inferioară va fi banda de valență, urmată de band gap și apoi banda cu cea mai mare energie - banda de conducție.
Atât banda de valență, cât și banda de conducție sunt un pachet foarte dens de multe niveluri de energie discrete disponibile electronilor - „izoline” energetice. Aceste niveluri sunt situate atât de aproape unul de celălalt încât practic se contopesc într-o bandă continuă, numită zonă energetică. Dimpotrivă, nu există niveluri de energie accesibile unui electron în banda interzisă, iar electronii nu pot fi acolo. Deci, pentru ca un curent electric să apară, este necesar ca electronii din banda de valență să sară peste banda interzisă și să cadă în banda de conducție.
După cum se știe de la cursul școlar de fizică, substanțele, în funcție de modul în care conduc curentul electric, pot fi împărțite în metale, semiconductori și dielectrici. Din punctul de vedere al teoriei benzilor, metalele sunt solide în care band gap-ul este absent, în loc de acesta există o suprapunere puternică a benzilor de valență și conductoare. Se pare că electronii din metal nu trebuie să cheltuiască energie pentru a depăși banda interzisă și, prin urmare, sub influență externă - într-un câmp electric - trec cu ușurință în banda de conducție. De aici este ușor de înțeles de ce metalele sunt bune conductoare.
În dielectrici, banda interzisă este mult mai mare decât energia termică a electronilor chiar și la temperatura camerei, ceea ce înseamnă că marea majoritate a potențialilor purtători de curent nu pot sări în banda de conducție - nu au suficientă energie. Banda interzisă poate fi depășită doar la câmpuri foarte puternice (atunci se observă o defecțiune electrică a dielectricului) sau la temperaturi foarte ridicate.
Și, în sfârșit, dacă banda interzisă este comparabilă cu energia mișcării termice a electronilor, atunci avem un semiconductor. Creșterea temperaturii crește exponențial numărul de electroni care trec prin banda interzisă în banda de conducție.
Dacă W este egal sau aproape de zero, atunci electronii pot ajunge la niveluri libere datorită propriei lor energii termice și pot crește conductivitatea substanței. Substanțelor cu o astfel de structură de benzi energetice îi aparțin conductoare. Materialele conductoare sunt folosite pentru a conduce curentul electric. De obicei, conductoarele includ substanțe cu rezistivitate electrică ρ< 10 -5 Ом×м. Типичными проводниками являются металлы.
Dacă banda interzisă depășește câțiva electroni volți (1 eV este energia unui electron obținută prin deplasarea între două puncte ale unui câmp electric cu o diferență de potențial de 1 V), atunci este necesară o energie semnificativă pentru a transfera electronii din banda de valență în banda de conducere. Astfel de substanțe sunt dielectrice. Dielectricii au o rezistivitate electrică mare și au capacitatea de a bloca fluxul de curent. Materialele dielectrice includ substanțe cu rezistivitate electrică p > 107 Ohm m. Datorită rezistivității lor electrice ridicate, sunt utilizate ca materiale electroizolante.
Dacă banda interzisă este de 0,1 ... 0,3 eV, atunci electronii trec cu ușurință din banda de valență în banda de conducție datorită energiei externe. Substanțelor cu conductivitate controlată aparțin semiconductori. Rezistivitatea electrică a semiconductorilor este de 10 -6 ... 10 9 Ohm×m. Materialele semiconductoare au conductivitate, care poate fi folosită pentru a controla tensiunea, temperatura, iluminarea etc.
În funcţie de structură şi conditii externe materialele se pot muta de la o clasă la alta. De exemplu, metalele solide și lichide sunt conductoare, iar vaporii de metal sunt dielectrici; semiconductori germaniul și siliciul, care sunt tipice în condiții normale, devin conductori atunci când sunt expuse la presiuni hidrostatice ridicate; carbonul în modificarea cu diamant este un dielectric, iar în modificarea cu grafit este un conductor.
Dielectric are capacitatea de a polariza sub acțiunea unui câmp electric aplicat și se împart în:
1. Dielectrice pasive. Aplica:
A. Pentru a crea izolarea electrică a pieselor conductoare. Ele împiedică trecerea curentului în alte moduri, nedorite și sunt materiale electroizolante.
b. În condensatoare pentru a crea o anumită capacitate electrică.
2. Dielectrice active. Folosit pentru fabricarea elementelor active circuite electrice. Acestea servesc la generarea, amplificarea, convertirea unui semnal electric.
Semiconductor din punct de vedere al conductivității electrice, acestea ocupă o poziție intermediară între dielectrici și conductori. Trăsătura lor caracteristică este dependența semnificativă a conductivității electrice de intensitatea impactului energiei externe: puterea câmpului electric, temperatură, iluminare, lungimea de undă a luminii incidente, presiune etc.
conductoareîmpărțit în 4 subclase:
1. Materiale cu conductivitate ridicată. Se folosesc acolo unde este necesar ca curentul să curgă cu pierderi minime. Astfel de materiale includ metale: Cu, Al, Fe, Ag, Au, Pt și aliaje pe bază de acestea. Sunt folosite pentru realizarea de fire, cabluri, părți conductoare ale instalațiilor electrice.
2. Supraconductoare - materiale în care, la temperaturi sub un anumit Tcr critic, rezistența la curentul electric devine egală cu 0.
3. Crioconductorii sunt materiale foarte conductoare care funcționează la temperaturi criogenice (punctul de fierbere al azotului lichid este de 195 o C).
4. Materiale conductoare de înaltă rezistență – aliaje metalice care formează soluții solide.
Magnetic- materiale destinate să lucreze într-un câmp magnetic cu interacțiune directă cu acest câmp. Acestea includ feromagneți și ferite. Câmpul magnetic intrinsec este de sute și mii de ori mai mare decât câmpul magnetic extern care îl provoacă. Ele sunt capabile să fie puternic magnetizate chiar și în câmpuri slabe, iar unele dintre ele rămân magnetizate chiar și după îndepărtarea câmpului magnetic extern. Cele mai utilizate materiale magnetice în tehnologie sunt Fe, Co, Ni.
Cea mai fragilă formă de comunicare - legătură moleculară(conexiunea van der Waals). O astfel de legătură există în unele substanțe între molecule cu legături intramoleculare covalente.
Atracția intermoleculară se datorează mișcării coordonate a electronilor de valență în moleculele vecine. În orice moment, electronii sunt cât mai îndepărtați unul de celălalt și cât mai aproape de sarcinile pozitive. În acest caz, forțele de atracție ale electronilor de valență de către nucleele încărcate pozitiv ale moleculelor învecinate se dovedesc a fi mai puternice decât forțele de respingere reciprocă a electronilor orbitelor exterioare. Legătura Van der Waals se observă între moleculele anumitor substanțe (de exemplu, parafina) care au un punct de topire scăzut, indicând fragilitatea rețelei lor cristaline.
Caracteristica principală a procesului oricărui dielectric, care apare atunci când i se aplică o tensiune electrică, este polarizare -- deplasarea limitată a sarcinilor legate sau orientarea moleculelor dipol.
Pentru concizie, polarizarea dipol-relaxare se numește dipol. Diferă de polarizarea electronică și ionică prin faptul că este asociată cu mișcarea termică a particulelor. Moleculele dipol în mișcare termică haotică sunt parțial orientate sub acțiunea câmpului, care este cauza polarizării.
Polarizarea dipolului este posibilă dacă forțele moleculare nu împiedică dipolii să fie orientați de-a lungul câmpului. Pe măsură ce temperatura crește, forțele moleculare slăbesc, vâscozitatea substanței scade, ceea ce ar trebui să sporească polarizarea dipolului, dar în același timp, energia mișcării termice a moleculelor crește, ceea ce reduce efectul de orientare al câmpului. Prin urmare, odată cu creșterea temperaturii, polarizarea dipolului crește mai întâi (până când slăbirea forțelor moleculare are un efect mai puternic decât creșterea mișcării termice haotice), iar apoi, când mișcarea haotică devine mai intensă, polarizarea dipolului începe să scadă odată cu creșterea temperatura.
Rotirea dipolilor în direcția câmpului într-un mediu vâscos necesită depășirea unei anumite rezistențe și, prin urmare, polarizarea dipolului este asociată cu pierderi de energie.
Permitivitatea solidelor depinde de caracteristici structurale dielectric solid. Toate tipurile de polarizare sunt posibile în solide. Pentru dielectricii nepolari solizi, aceleași regularități sunt caracteristice ca și pentru lichidele și gazele nepolare. Acest lucru este confirmat de dependență ? r (t) pentru parafină. În timpul trecerii parafinei de la starea solidă la starea lichidă (punct de topire de aproximativ +54°C), are loc o scădere bruscă a constantei dielectrice din cauza scăderii densității substanței.
Substanțele gazoase se caracterizează prin densități scăzute. Prin urmare, permisivitatea tuturor gazelor este neglijabilă și aproape de unitate. Dacă moleculele de gaz sunt polare, atunci polarizarea poate fi dipol, totuși, pentru gazele polare, polarizarea electronică este de importanță primordială.
Polarizarea lichidelor care conțin molecule dipol este determinată de polarizările electronilor și dipolului. Cu cât este mai mare momentul electric al dipolilor și numărul de molecule pe unitate de volum, cu atât mai mare este permisivitatea dielectrică a dielectricilor lichidi. Permitivitatea dielectricilor polari lichidi variază de la 3 la 5,5.
Dielectricii solizi, care sunt cristale ionice cu împachetare strânsă de particule, au polarizări electronice și ionice și au o constantă dielectrică care variază într-un interval larg. Pentru sticlele anorganice (dielectrici cvasi-amorfi), permitivitatea variază de la 4 la 20. Dielectricii solizi, care sunt cristale ionice cu un pachet liber de particule, pe lângă polarizarea electronică și ionică, au polarizare de relaxare ionică și se caracterizează printr-o valoare scăzută a permitivității dielectrice. De exemplu ? sarea gemă are valoarea 6, corindonul 10, rutilul 110 și titanatul de calciu 150. (Toate valorile ? r sunt date pentru o temperatură de 20 °C.)
Dielectricii organici polari prezintă polarizare de relaxare a dipolului în stare solidă. Astfel de dielectrici includ celuloza și produsele prelucrării acesteia, polimerii polari. Polarizarea dipol-relaxare este observată și în gheață. Permitivitatea acestor materiale depinde în mare măsură de temperatură și de frecvența tensiunii aplicate, urmând aceleași modele ca cele observate pentru lichidele polare.
Se poate observa că permitivitatea gheții se modifică dramatic cu temperatura și frecvența. La frecvențe joase și temperaturi apropiate de 0°C, gheața, ca apa, are ? r ~ 80, cu toate acestea, cu scăderea temperaturii ? r scade rapid si ajunge la 2,85.
Constanta dielectrică a dielectricilor complecși, care sunt un amestec mecanic de două componente cu constante dielectrice diferite, se determină, în prima aproximare, pe baza legii de amestecare logaritmică.
Curentul în gaze poate apărea numai dacă există ioni sau electroni liberi în ele. Ionizarea moleculelor de gaz neutru are loc fie sub acțiunea factori externi, sau din cauza ciocnirilor de particule încărcate cu molecule.
Conductivitatea electrică a dielectricilor lichidi este strâns legată de structura moleculelor lichide. În lichidele nepolare, conductivitatea electrică depinde de prezența impurităților disociate, inclusiv de umiditate. În lichidele polare, conductivitatea electrică este determinată nu numai de impurități, ci uneori de disocierea moleculelor lichidului însuși. Curentul dintr-un lichid se poate datora atât mișcării ionilor, cât și mișcării particulelor coloidale încărcate relativ mari.
Conductivitatea electrică a solidelor este determinată atât de mișcarea ionilor dielectricului în sine, cât și a ionilor de impurități aleatorii, iar în unele materiale poate fi cauzată de prezența electronilor liberi. Conductivitatea electrică electronică este cel mai vizibilă în câmpurile electrice puternice.
În dielectricii cu o rețea atomică sau moleculară, conductivitatea electrică este asociată doar cu prezența impurităților, conductivitatea lor specifică este foarte mică.
În sistemul SI, rezistivitate de volum ?v egală cu rezistența de volum a unui cub cu muchia de 1 m, decupată mental din materialul studiat (dacă curentul trece prin cub, de la una dintre fețele sale spre opus), înmulțit cu 1 m.
Pentru o probă plată de material într-un câmp uniform, rezistivitatea volumului (ohmmetru) este calculată prin formula
R-- rezistența volumului probei, Ohm;
S - aria electrodului, m2;
h-- grosimea probei, m.
Conductivitate specifică de volum? măsurată în siemens pe metru
Pierderile dielectrice (pierderile dielectrice) sunt puterea disipată într-un dielectric atunci când i se aplică un câmp electric și provoacă încălzirea dielectricului. Pierderile în dielectrici sunt observate atât la tensiune alternativă, cât și la tensiune constantă, deoarece în material este detectat un curent de trecere din cauza conductibilității.
La o tensiune constantă, nu există polarizare periodică. Calitatea materialului este caracterizată de valorile volumului specific și ale rezistenței la suprafață. Cu o tensiune alternativă, este necesar să se folosească o altă caracteristică a calității materialului, deoarece în acest caz, pe lângă curentul de trecere, există cauze suplimentare care provoacă pierderi în dielectric.
Pierderile dielectrice dintr-un material electric izolant pot fi caracterizate prin disiparea puterii pe unitate de volum sau pierderi specifice; mai des, pentru a evalua capacitatea unui dielectric de a disipa puterea într-un câmp electric, se utilizează unghiul de pierdere a dielectricului, precum și tangenta acestui unghi.
Pierderile dielectrice inacceptabil de mari în materialul electroizolant provoacă încălzirea puternică a produsului realizat din acesta și pot duce la distrugerea termică a acestuia. Chiar dacă tensiunea aplicată dielectricului nu este suficient de mare pentru a provoca o supraîncălzire inacceptabilă din cauza pierderilor dielectrice, atunci, în acest caz, pierderile dielectrice mari pot provoca daune semnificative, crescând, de exemplu, rezistența activă a circuitului oscilator în care acest dielectric. și, în consecință, cantitatea de atenuare.
Cauciucul și hârtia sunt dielectrici organici cu structură moleculară cu molecule polare. Aceste substanțe, datorită polarizării lor inerente de relaxare dipol, au pierderi mari. Tangenta de pierdere tg? ~ 0,03, pentru particule de cauciuc de până la 0,25.
Ochelari, substanțe anorganice cvasi-amorfe cu structură ionică, care sunt sisteme complexe de diverși oxizi. Pierderile dielectrice în astfel de substanțe sunt asociate cu fenomenul de polarizare și conductivitate electrică. Proprietățile electrice depind în mare măsură de compoziția lor. Pentru sticla de cuarț, tangenta de pierdere este tg?~0,0002.
Spumele sunt materiale cu o structură celulară în care materialele de umplutură gazoase sunt izolate unele de altele și de mediu inconjurator straturi subtiri liant polimeric. Spumele pe bază de rășini epoxidice au o tangentă de pierdere tg ~ 0,025 - 0,035. Materiale plastice spumă pe bază de polistiren expandat tg? ~ 0,0004.
Astfel, este de așteptat mai puțină pierdere electrică din sticlă.
Dielectricul, aflându-se într-un câmp electric, pierde proprietățile unui material electroizolant dacă intensitatea câmpului depășește o anumită valoare critică. Acest fenomen se numește defalcare dielectrică sau încălcarea rezistenței sale electrice. Tensiunea la care are loc defectarea unui dielectric se numește tensiune de avarie,și valoarea corespunzătoare a intensității câmpului -- rezistență dielectrică.
Se notează tensiunea de avarie U np și se măsoară de obicei în kilovolți. Rezistența electrică este determinată de tensiunea de avarie legată de grosimea dielectricului în punctul de avarie:
Unde h-- grosimea dielectrică
Convenabil pentru scopuri practice, valorile numerice ale rezistenței electrice a dielectricilor sunt obținute dacă tensiunea de defalcare este exprimată în kilovolți, iar grosimea dielectricului este în milimetri. Apoi puterea electrică va fi în kilovolți pe milimetru. Pentru a salva valori numerice și a trece la unitățile SI, puteți utiliza unitatea MV/m:
Dielectricii lichidi au o rezistență electrică mai mare decât gazele în condiții normale. Lichidele extrem de pure sunt extrem de greu de obținut. Impuritățile permanente din dielectricele lichide sunt apa, gazele și particulele solide. Prezența impurităților determină în principal fenomenul de defalcare a dielectricilor lichidi și provoacă mari dificultăți în crearea unei teorii exacte a defalcării acestor substanțe.
Teoria defectării electrice poate fi aplicată lichidelor care sunt purificate maxim de impurități. La intensități mari ale câmpului electric, electronii pot fi ejectați din electrozii metalici și, ca și în cazul gazelor, moleculele lichidului însuși pot fi distruse din cauza impactului cu particulele încărcate. În acest caz, rezistența electrică crescută a unui dielectric lichid în comparație cu unul gazos se datorează unei căi libere medii a electronilor mult mai scurte. Defalcarea lichidelor care conțin incluziuni de gaz se explică prin supraîncălzirea locală a lichidului din cauza energiei eliberate în bule de gaz relativ ușor ionizate, ceea ce duce la formarea unui canal de gaz între electrozi. Apa sub formă de picături mici individuale în uleiul de transformator la temperatură normală se reduce semnificativ E etc. Sub influența unui câmp electric lung, picăturile de apă sferice dintr-un lichid puternic dipol se polarizează, capătă forma de elipsoizi și, atrase între ele de capete opuse, creează lanțuri cu conductivitate crescută între electrozi, de-a lungul cărora un are loc o defecțiune electrică.
Porţelanul ars are o densitate de 2,3-2,5 Mg/m 3 . Rezistență maximă la compresiune 400-700 MPa, la tensiune 45-70 MPa, la încovoiere 80-150 MPa. Din care se poate observa că rezistența mecanică a porțelanului este mai mare atunci când se lucrează la compresie.
Proprietățile de protecție ale diferitelor materiale față de radiațiile corpusculare și ondulatorii de înaltă energie pot fi caracterizate convenabil prin conceptul unui strat de atenuare de zece ori, adică. grosimea stratului de materie, după trecere, intensitatea radiației este atenuată de zece ori. Această caracteristică simplifică foarte mult calculul elementelor de protecție. De exemplu, pentru a slăbi de 100 de ori, este necesar să se ia grosimea substanței de protecție egală cu două straturi de slăbire de zece ori. Evident, P straturile de atenuare de zece ori vor reduce intensitatea radiației cu un factor de 10n.
Absorbția energiei cuantice de către o substanță depinde de densitatea acestei substanțe. Dintre aceste substanțe, plumbul are cea mai mare densitate. Pentru a absorbi radiația cuantică de 1 MeV, grosimea plumbului ar trebui să fie de ~ 30 mm, oțel ~ 50 mm, beton ~ 200 mm, apă 400 mm. Astfel, plumbul are cea mai mică grosime a stratului de atenuare de zece ori.
Cele mai importante materiale conductoare solide utilizate practic în inginerie electrică sunt metalele și aliajele acestora. Metalele de înaltă conductivitate cu rezistivitate ies în evidență dintre ele? la temperatura normală nu este mai mare de 0,05 μΩ * m, iar aliajele de înaltă rezistență au rezistență specifică? la temperatura normală nu mai puțin de 0,3 μΩ * m. Metalele cu conductivitate ridicată sunt utilizate pentru fire, conductori de cabluri, înfășurări ale mașinilor electrice. Astfel de metale includ cuprul (0,017 μΩ * m), argint (0,016 μΩ * m) aluminiu (0,028 μΩ * m)
Metalele și aliajele de înaltă rezistență sunt utilizate pentru fabricarea de rezistențe pentru încălzitoare electrice, filamente de lămpi cu incandescență. Metalele și aliajele de înaltă rezistență includ Manganin (0,42-0,48 μΩ * m), Constantan (0,48-0,52 μΩ * m), aliaje crom-nichel (1,1-1,2 μΩ * m ), crom-aluminiu (1,2-1,5 μOhm * m ). ), Mercur, Plumb, Tungsten.
În 1911, fizicianul olandez H. Kamerliig-Onnes a investigat conductivitatea electrică a metalelor la temperaturi foarte scăzute apropiate de zero absolut. El a descoperit că atunci când este răcit la o temperatură aproximativ egală cu temperatura de lichefiere a heliului, rezistența unui inel de mercur înghețat scade brusc, într-un salt brusc, la o valoare extrem de mică, nemăsurabilă. Un astfel de fenomen, adică s-a numit prezența unei substanțe de conductivitate specifică aproape infinită supraconductivitate. Temperatura T CU , atunci când este răcită la care substanța trece în stare supraconductoare, - temperatura de tranziție supraconductoare. Substanțe care trec în starea supraconductoare supraconductori.
Fenomenul de supraconductivitate se datorează faptului că un curent electric, odată indus într-un circuit supraconductor, va circula timp îndelungat (de ani de zile) de-a lungul acestui circuit fără o scădere vizibilă a rezistenței sale și, în plus, fără nicio alimentare cu energie. din afară.
În prezent, sunt deja cunoscuți 35 de metale supraconductoare și peste o mie de aliaje supraconductoare și compuși chimici ai diferitelor elemente. În același timp, multe substanțe, inclusiv cele cu valori foarte mici? la temperatura normala, metale precum argintul, cuprul, aurul, platina si altele, la cele mai scazute temperaturi atinse in prezent (aproximativ un milikelvin) nu au putut fi transferate in starea supraconductoare.
Semiconductorii utilizați în practică pot fi împărțiți în simplu semiconductori (compoziția lor principală este formată din atomi ai unui element chimic) și compoziții complexe de semiconductori, a cărui compoziție principală este formată din atomi a două sau mai multe elemente chimice. De asemenea, în curs de studiu vitrosȘi lichid semiconductori. Simplu semiconductori sunt: bor, siliciu, germaniu, fosfor, arsen, seleniu, sulf, telur, iod. complex semiconductorii sunt compuși ai elementelor diferitelor grupe ale tabelului periodic, corespunzătoare formule generale A IV B, IV (de exemplu, SiC), A III B V (InSb, GaAs, GaP), A II B IV (CdS, ZnSe), precum și unii oxizi (CU 2 O). LA compoziții semiconductoare pot fi atribuite materiale cu o fază semiconductivă sau conductivă de carbură de siliciu și grafit legate printr-o legătură ceramică sau altă legătură.
În tehnologia modernă, siliciul, germaniul și parțial seleniul, care sunt utilizate pentru fabricarea de diode, triode și alte dispozitive semiconductoare, au câștigat o importanță deosebită.
Termistorii (termistorii) sunt fabricați sub formă de tije, plăci sau tablete folosind tehnologia ceramică. Rezistența și alte proprietăți ale termistorilor depind nu numai de compoziție, ci și de dimensiunea granulelor proces tehnologic fabricatie: presiunea in timpul presarii (daca semiconductorul este luat sub forma de pulbere) si temperaturile de ardere. Termistorii sunt utilizați pentru măsurarea, controlul temperaturii și compensarea termică, pentru stabilizarea tensiunii, limitarea curenților de pornire pulsați, măsurarea conductibilității termice a lichidelor, ca reostate fără contact și relee de timp curent.
Din ceramică semiconductoare cu punct Curie se realizează termistori, care diferă de toți ceilalți termistori prin faptul că au un coeficient de rezistență de temperatură pozitiv nu negativ, ci foarte mare (peste + 20% / K) într-un interval de temperatură îngust (aproximativ). 10 ° C). Acești termistori se numesc pozitori. Sunt realizate sub formă de discuri de grosime mică și sunt destinate controlului și reglarii temperaturii, utilizării în sistemele de alarmă de incendiu, protejarea motoarelor de supraîncălzire, limitarea curenților, măsurarea debitului de lichide și gaze.
Oxizii semiconductori sunt utilizați în principal pentru fabricarea de termistori cu un coeficient de temperatură negativ mare de rezistivitate [--(Z-4)% / K].
Pentru dispozitivele de stocare ale tehnologiei informatice se folosesc ferite care au o buclă de histerezis dreptunghiulară. Parametrul principal al produselor de acest tip este coeficientul de perpendicularitate al buclei de histerezis K p care este raportul dintre inducția reziduală W t și inducția maximă B max.
Kp \u003d W / Vmax
Pentru fabricarea miezurilor de transformator, materiale magnetice moi sunt utilizate sub forma unui set de foi subțiri izolate unele de altele. Acest design al miezului transformatorului poate reduce semnificativ pierderile de curenți turbionari (curenți Foucault).
Materialele magnetice dure sunt utilizate în principal pentru fabricarea magneților permanenți.
În funcție de compoziția, starea și metoda de obținere a materialelor magnetice dure se împart în:
1) oțeluri martensitice aliate,
2) aliaje magnetice dure turnate,
3) magneți cu pulbere,
4) ferite magnetice dure,
5) aliaje deformabile plastic,
6) benzi magnetice.
Caracteristicile materialelor pentru magneți permanenți sunt forța coercitivă, inducția reziduală și energia maximă degajată de magnet către spațiul exterior. Permeabilitatea magnetică a materialelor pentru magneți permanenți este mai mică decât cea a materialelor magnetice moi și cu cât forța coercitivă este mai mare, cu atât permeabilitatea magnetică este mai mică.
Cel mai simplu și mai accesibil material pentru fabricarea magneților permanenți sunt oțelurile martensitice aliate. Sunt aliate cu aditivi de wolfram, crom, molibden, cobalt. Valoarea lui W max pentru oţelurile martensitice este de 1--4 kJ/m 3 . Proprietățile magnetice ale unor astfel de oțeluri sunt garantate pentru oțelurile martensitice după un tratament termic specific fiecărei clase de oțel și o stabilizare structurală de cinci ore în apă clocotită. Oțelurile martensitice au început să fie folosite pentru producerea magneților permanenți înaintea tuturor celorlalte materiale. În prezent, sunt de utilizare limitată datorită proprietăților lor magnetice scăzute, dar nu sunt complet abandonate, deoarece sunt ieftine și pot fi prelucrate pe mașini de tăiat metal.
Pentru lucrul în instalații de înaltă frecvență, cel mai potrivit material este ferita dur magnetic (ferita de bariu). Spre deosebire de ferite magnetice moi, nu are o rețea cristalină cubică, ci hexagonală cu anizotropie uniaxială. Magneții de ferită de bariu au o forță coercitivă de până la 240 kA/m, totuși, în ceea ce privește inducția reziduală de 0,38 T și energie magnetică stocată de 12,4 kJ/m3, sunt inferioare aliajelor din sistemul Alni. Rezistența specifică a feritei de bariu este de 10 4 - 10 7 Ohm * m, adică. de milioane de ori mai mare decât rezistivitatea aliajelor magnetice dure din metal turnat.
Magneții metal-plastic (cu proprietăți magnetice destul de scăzute) au o rezistență electrică ridicată și, în consecință, o mică tangentă de pierderi magnetice, ceea ce le permite și utilizarea în echipamente cu un câmp magnetic alternant de frecvență crescută.
Utilizarea materialelor electrice ca componente ale energiei electrice, echipamente electrice și radio-electronice Materialele electrice sunt o combinație de materiale conductoare, izolante electrice, magnetice și semiconductoare concepute pentru a funcționa în câmpuri electrice și magnetice. Aici sunt incluse și principalele produse electrice: izolatoare, condensatoare, fire și unele elemente semiconductoare. Materialele electrice din inginerie electrică modernă ocupă unul dintre locurile principale. Toată lumea știe că fiabilitatea funcționării mașinilor electrice, aparatelor și instalațiilor electrice depinde în principal de calitatea și selecția corectă a materialelor electrice adecvate. O analiză a accidentelor din mașini și aparate electrice arată că cele mai multe dintre ele apar ca urmare a defecțiunii izolației electrice, constând din materiale electroizolante.Materialele magnetice nu sunt mai puțin importante pentru inginerie electrică. Pierderile de energie și dimensiunile mașinilor electrice și transformatoarelor sunt determinate de proprietățile materialelor magnetice. Un loc destul de important în inginerie electrică este ocupat de materialele semiconductoare sau semiconductori. Ca urmare a dezvoltării și studiului acestui grup de materiale, au fost create diverse dispozitive noi care pot rezolva cu succes unele probleme de inginerie electrică.Cu o alegere rațională a materialelor izolatoare electrice, magnetice și alte materiale, este posibil să se creeze echipamente electrice. care este fiabil în funcționare cu dimensiuni și greutate reduse. Dar pentru a realiza aceste calitati este necesara cunoasterea proprietatilor tuturor grupelor de materiale electrice.Materiale conductoare Acest grup de materiale include metalele si aliajele acestora. Metalele pure au rezistivitate scăzută. Excepție este mercurul, care are o rezistivitate destul de mare. Aliajele au, de asemenea, rezistivitate mare. Metalele pure sunt utilizate la fabricarea firelor de înfășurare și de montare, cabluri etc. Aliajele conductoare sub formă de fire și benzi sunt utilizate în reostate, potențiometre, rezistențe suplimentare etc. Materiale electroizolante Filtrarea semnalului pe fundalul interferenței. Sarcini și metode de filtrare Un filtru electric este o rețea pasivă cu patru terminale care transmite semnale electrice dintr-o anumită bandă de frecvență fără atenuare semnificativă sau cu amplificare și oscilații în afara acestei benzi de frecvență cu mare atenuare. Astfel de dispozitive sunt folosite pentru a izola semnale utile pe fundalul interferențelor. Materialele electroizolante sau dielectricii sunt astfel de materiale cu care se realizează izolarea, adică previn scurgerea curentului electric între orice părți conductoare care se află sub potențiale electrice diferite. Dielectricii au rezistență electrică foarte mare. După compoziția chimică, dielectricii se împart în: organici și anorganici. Elementul principal din moleculele tuturor dielectricilor organici este carbonul. Nu există carbon în dielectricii anorganici. Dielectricii anorganici (mica, ceramica etc.) au cea mai mare rezistenta la caldura.Dupa metoda de preparare se disting dielectricii naturali (naturali) si sintetici. Dielectricii sintetici pot fi creati cu un anumit set de proprietati electrice si fizico-chimice, de aceea sunt utilizate pe scara larga in electrotehnica.Lacuri si emailuri electroizolante Lacurile sunt solutii de substante peliculoase: rasini, bitumuri, uleiuri sicative, eteri de celuloza sau compoziţiile acestor materiale în solvenţi organici. În procesul de uscare a lacului, solvenții se evaporă din acesta, iar în baza de lac au loc procese fizico-chimice, ducând la formarea unui film de lac. În funcție de scopul lor, lacurile electroizolante se împart în lacuri de impregnare, de acoperire și adezive.Lacurile de impregnare sunt folosite pentru a impregna înfășurările mașinilor și aparatelor electrice pentru a le fixa turele, a crește conductibilitatea termică a înfășurărilor și a le crește rezistența la umiditate. . Lacurile de acoperire vă permit să creați acoperiri de protecție rezistente la umiditate, rezistente la ulei și alte acoperiri pe suprafața înfășurărilor sau a plasticului și a altor părți izolatoare. Lacurile adezive sunt destinate lipirii frunzelor de mica intre ele sau cu hartie si tesaturi pentru a obtine materiale electroizolante mica (micanite, banda mica etc.) Compusi electroizolanti Compusii sunt compusi izolatori lichizi in momentul utilizarii si apoi se întăresc. Compușii nu conțin solvenți. În funcție de scopul lor, aceste compoziții sunt împărțite în impregnare și umplere. Primul dintre ele este utilizat pentru impregnarea înfășurărilor mașinilor și aparatelor electrice, al doilea - pentru umplerea cavităților în cutii de cabluri, precum și în mașini și dispozitive electrice în scopul etanșării. . Avantajul fibrelor de sticlă față de fibrele vegetale și de azbest este suprafața lor netedă, care reduce absorbția umidității din aer. Rezistența la căldură a țesăturilor și benzilor de sticlă este mai mare decât a celor din azbest Țesături lacuite electroizolante (țesături lăcuite) Principalele domenii de aplicare a țesăturilor lacuite sunt: mașini electrice, aparate și dispozitive de joasă tensiune. Țesăturile lăcuite sunt utilizate pentru izolarea flexibilă a bobinei și canelurilor, precum și diferite garnituri de izolare electrică.Mase plastice Masele plastice (materialele plastice) sunt materiale solide care dobândesc proprietăți plastice la un anumit stadiu de fabricație și în această stare pot fi produse de o formă dată. obtinute de la ei. Aceste materiale sunt substanțe compozite formate dintr-un liant, materiale de umplutură, coloranți, plastifianți și alte componente. Materiile prime pentru producerea produselor din plastic sunt pulberile de presare și materialele de presare. Din punct de vedere al rezistentei la caldura, materialele plastice sunt termorigide si termoplastice.caracteristici electrice cauzate de numarul mare de pori prezenti si prezenta oxizilor de fier. Acest fenomen permite utilizarea dielectricilor minerali doar la aparatele de joasa tensiune.Materiale electroizolante din mica Aceste materiale constau din foi de mica lipite intre ele cu un fel de rasina sau lac adeziv. Materialele de mica lipite includ micanite, mikafolium si benzi de mica. Materialele mica lipite se folosesc in principal pentru izolarea infasurarilor masinilor electrice de inalta tensiune (generatoare, motoare electrice), precum si pentru izolarea masinilor de joasa tensiune si a masinilor care functioneaza in conditii dificile.cantitate de deseuri. Utilizarea lor face posibilă obținerea de noi materiale electroizolante - mica. Astfel de materiale sunt fabricate din hârtie de mica, pretratată cu un fel de adeziv (rășini, lacuri). Materialele electroizolante solide sau flexibile mica se obtin din hartia mica prin lipire cu lacuri sau rasini adezive si presare la cald ulterioara. Materiale electroceramice și sticle Materialele electroceramice sunt împărțite în 3 grupe: materiale din care sunt fabricați izolatorii (ceramica izolatoare), materiale din care sunt fabricați condensatoarele (ceramica pentru condensatoare) și materiale feroceramice cu valori anormal de mari ale constantei dielectrice și efect piezoelectric. Acestea din urmă au fost utilizate în inginerie radio.Materiale magneticeMateriale magnetice moi sunt utilizate pentru fabricarea miezurilor magnetice ale transformatoarelor, mașinilor și aparatelor electrice, ecranelor magnetice și a altor dispozitive în care este necesară magnetizarea cu pierderi reduse de energie.Materiale magnetice dure sunt utilizate pentru fabricarea magneților permanenți.Yu.S.Kozlov . STIINTA MATERIALELOR. - M .: „Agar”, Sankt Petersburg, „Lan”, 1999.
Popular
- Cum să deschizi un SRL pe cont propriu
- Planul de afaceri al fermei
- Cum să deschizi o fermă de la zero
- Idei pentru un fermier începător
- Productie de vesela de unica folosinta
- Cum și unde pentru un începător să facă bani din sondaje online plătite cu retragerea de bani
- Cât costă un porc viu și purcei?
- Povestea adevărată a unui fermier
- Merită să începeți o afacere hotelieră în Crimeea?
- Fostul proprietar al Soho Rooms a pierdut milioane de dolari înainte de moartea sa Cum a apărut ideea pentru Soho Rooms