Electrotechnical materialen, eigenskippen en applikaasjes

Effisjinsje en duorsumens fan de elektryske masines en planten hinget ôf fan de tastân fan 'e isolaasje, elektryske apparaten dêr't de stoffen wurde brûkt. Se wurde karakterisearre troch in tal spesifike eigenskippen doe't pleatst yn in elektromagnetyske fjild betingsten, en wurde ynstallearre yn apparaten basearre op dizze yndikatoaren.

Yndieling elektryske materialen kinne yndield yn aparte groepen fan isolearjende, semiconducting, it útfieren en magnetyske materialen dy't oanfolje de wichtichste produkten: capacitors, diriginten, isolators en semiconductor eleminten klear.

Materialen te hanneljen as yndividuele magnetyske of elektryske fjilden mei spesifike eigenskippen, en binne bleatsteld oan meardere radiations tagelyk. Magnetyske materialen konvinsjoneel ferdield yn weake magnetic stoffen en magnetyske stoffen. Yn de elektryske technyk measte tsjinst sterke magnetyske materialen.

Materials wittenskip

It materiaal wurdt sein substânsje, karakterisearre troch ûnderskieden fan oare foarwerpen fan de gemyske gearstalling, eigenskippen en struktuer fan molekulen en atomen. De stof is yn ien fan de fjouwer steaten: gasfoarmige, bêst, floeiber of plasma. Elektryske en strukturele materialen útfiere te ynstallearjen in ferskaat oan funksjes.

It fieren materialen transmit elektroanen flow ûnderdielen jouwe dielectric feriensuming. Tapassing fan de wjerstannen eleminten omsette fan elektryske enerzjy yn waarmte, de materialen fan de bou produkten behâlde harren foarm, bgl, de húsfesting. Elektryske en bou materialen nedich te fieren net ien, mar ferskate relatearre funksjes, lykas in isolator yn de elektryske lading tests, dat bringt it ta strukturele materialen.

Elektryske materialen wittenskip - een wittenskip omgean mei de definysje fan de eigenskippen, de stúdzje fan it gedrach fan matearje ûnder de ynfloed fan elektrisiteit, waarmte, kjeld, magnetyske fjilden en oare wittenskip stúdzjes de spesifike skaaimerken nedich om te bouwen elektryske masines, apparaten en ynstallaasjes ..

gidsen

Dy binne ûnder oare elektryske apparatuer, dat is de wichtichste indicator útsprutsen conductivity fan elektryske stroom. Dat komt omdat yn de massa fan in stof altyd oanwêzich elektroanen wurde weake bûn oan de kearn en it wêzen frije lading ferfierders. Se ferhúzje mei de baan fan ien molekule oan in oar en meitsje in aktuele. De wichtichste conductive materialen beskôge koper, aluminium.

Om de diriginten binne eleminten dy't in elektryske wjerstânsfermogen ρ <10 ^-5, wêrby't it materiaal is by útstek in dirigint mei in yndikator 10 ^-8 Ohm * m. Alle metalen it hawwen fan in goede hjoeddeistige tafel fan 105 eleminten 25 binne net allinne metalen, en út dit in ferskaat groep materialen 12 hannelwize elektryske stroom en wurde beskôge as Semiconductors.

De fysika fan elektryske materialen kinne harren gebrûk as aginten yn de gasfoarmige en floeibere steaten. As it floeibere metaal op normale temperatuer wurdt tapast allinne kwik, dêr't de natuerlike steat. De oare metalen brûkt as diriginten allinne floeiber yn in ferwaarme steat. Foar diriginten brûkt en conductive vloeistof, bygelyks electrolyte. Wichtige eigenskippen fan de diriginten, sadat te ûnderskieden se neffens de graad fan elektryske conductivity, termyske conductivity skaaimerken wurde beskôge en mooglikheid om termyske generaasje.

dielectric materialen

Yn tsjinstelling ta diriginten, dielectrics massa befettet in lyts oantal frije elektroanen langhalige foarm. De wichtichste eigendom fan it stof is syn fermogen om te ûntfangen it polêr item fan it elektrysk fjild. Dit ferskynsel wurdt ferklearre troch it feit dat ûnder de ynfloed fan elektrisiteit-relatearre heffingen wurde ferhuze yn 'e rjochting fan hanneljen krêften. De offset ôfstân is grutter, wat heger it elektrysk fjild sterkte.

Electrical isolearjende materialen binne de tichter by it ideaal as de lytsere yndeks conductivity, en minder útsprutsen as de graad fan de polarisaasje, dat jout in indikaasje fan dispersion en termyske enerzjy ferdielen. De conductivity fan it dielectric is basearre op 'e aksje fan in lytse hoeveelheid frije dipoles ferskowingen oan' e aksje fan it fjild. Nei polarisaasje, de dielectric stof formulieren mei ferskillende polêr item, i.e., twa fertinking fan ferskillende tekens foarme op it oerflak.

Applikaasje dielectrics meast wiidweidich yn elektryske, sûnt brûken fan aktive en passive elemint skaaimerken.

Om de aktive materiaal, mei eigenskippen amenable ta behear, ûnder oare:

• pyroelectrics;
• electroluminophors;
• piezoelectrics;
• ferroelectrics;
• electrets;
• materiaal foar emitters yn de Laser.

Basis elektryske materialen - dielectric passyf eigenskippen, wurdt brûkt as it isolearjen fan materialen en capacitors fan konvinsjonele type. Se binne by steat om te skieden de twa dielen fan elektryske sirkwy fan elkoar en foarkomme de oerrin fan elektryske ladingen. Sûnt har feriensuming wurdt útfierd fia de hjoeddeiske-boekwearden dielen oan elektryske enerzjy is oerbleaun yn de grûn of op de húsfesting.

skieden troch in isolator

Yn organysk en anorganyske dielectric materialen binne ferdield, ôfhinklik fan de gemyske gearstalling. Anorganyske dielectrics net befetsje koalstof yn syn gearstalling, wylst de biologyske formulieren binne primêre koalstof elemint. Anorganyske stoffen lykas keramyk, suflete, in hege mjitte fan waarmte.

Elektryske materiaal op in metoade foar it produsearjen fan ûnderferdield yn natuerlike en keunstmjittige dielectrics. De breed gebrûk fan syntetyske materialen is basearre op it feit dat fabrikaazje makket it mooglik om te jaan it materiaal de winske eigenskippen.

Neffens de struktuer fan molekulen en molekulêre lattice dielectrics ferdield yn polar en net-Polar. De lêste wurdt ek neamd neutraal. It ferskil is dat de atomen en molekulen foarôfgeand oan harren aksje op de elektryske stroom of hawwe gjin elektryske lading. K in neutraal groep befettet Teflon, polyetyleen, suflete, kwarts, en oaren. It Polar dielectrics besteane út molekulen mei in positive of negative lading, in foarbyld is polyvinyl chloride, bakeliten.

dielectric eigenskippen

As dielectrics ferdield yn gasfoarmige, floeistof en fêste. De meast brûkte bêst elektryske materialen. Harren eigenskippen en applikaasje evaluearre mei help fan parameters en skaaimerken:

• in volume wjerstânsfermogen;
• dielectric permittivity;
• in oerflak wjerstânsfermogen;
• de koëffisjint fan termyske permeability;
• dielectric ferlies tangens y werom fan 'e hoeke útdrukt;
• sterkte fan it materiaal ûnder de ynfloed fan elektrisiteit.

Folume wjerstânsfermogen hinget ôf fan it fermogen fan in materiaal te wjerstean leakage dêrop konstante wearde hjoeddeistige. Indicator inverse wjerstânsfermogen neamd bulk conductivity.

Oerflak wjerstânsfermogen wurdt bepaald troch de mooglikheid fan it materiaal te wjerstean de konstante aktive streamt op har oerflak. Oerflak conductivity is de ôfhinklikheid fan 'e foarige figuer.

It koëffisjint fan termyske permeability wjerspegelet de graad fan feroaring yn wjerstânsfermogen neidat ferheging fan de temperatuer fan de stof. Typysk, it ferset ôfnimt mei tanimmende temperatuer, dêrom, it Koëffisjint wearde is negatyf.

De dielectric konstante bepaalt de elektryske tapassing fan materialen yn oerienstimming mei de mooglikheid fan it materiaal te meitsjen elektryske capacitance. Maatregel fan de relative permittivity fan de dielectric opnaam yn it konsept fan de absolute permeability. It feroarjen fan isolaasje kapasiteit indicator sjen foarige termyske permeability koëffisjint, dy't tagelyk lit in stiging of in delgong fan capacitance mei in feroaring yn temperatuer.

Tangens y werom fan dielectric ferlies hoek wjerspegelet de mjitte fan ketting macht ferlies mei respekt foar de dielectric materiaal ûnderwurpen wurde oan in elektryske wikselstroom.

Karakterisearre electrotechnical materialen fan dielectric krêft indicator, dat bepaalt de mooglikheid fan ferneatigjen it stof ûnder stress. Yn oanwizen fan de meganyske krêft fan in oantal testen fêst te stellen de yndeks limyt compressive sterkte, tensile, bûgen, torsional, ynfloed en brek.

Fysike en gemyske eigenskippen fan dielectrics

Yn dielectrics befetsje in beskaat oantal útbrocht soeren. It bedrach fan kalium hydroxide yn milligrams nedich om ôf te kommen fan ûnsuverheden yn 1 g fan stof hjit soere nûmer. Soeren fordylgje biologyske materialen hawwe in negatyf effekt op de isolearjende eigenskippen.

Karakteristike elektryske materialen oanfolle viscosity koëffisjint of wriuwing, mei dêrop de mjitte fan streaming fan matearje. Dield troch de viscosity fan de betingsten en kinematic.

Graad fan wetter absorption wurdt bepaald ôfhinklik fan 'e massa fan wetter opnomd troch de test elemint grutte dagen neidat immersion yn wetter by in foarbeskaaide temperatuer. Dit typearring jout de porosity fan it materiaal, it fergrutsjen fan de yndeks verslechtert de isolearjende eigenskippen.

magnetic materialen

Performance evaluaasje fan it magnetyske eigenskippen wurde neamd de magnetic eigenskippen:

• Magnetic absolute permeability;
• magnetic relative permeability;
• termyske koëffisjint fan magnetyske permeability;
• enerzjy maksimaal magnetysk fjild.

Magnetyske materialen wurde ûnderferdield yn hurd en sêft. De sêfte eleminten wurde karakterisearre troch lytse ferliezen op lag wearden lichem magnetization fan it magnetyske fjild. Se binne mear permeable nei de magnetyske weagen hawwe in lyts twingende maatregels krêft en in hegere sêding induction. Harren brûken yn it apparaat Transformers fan elektromagnetyske masines en meganismen, magnetyske skylden of oare apparaat wêr is it nedich magnetization mei lege enerzjy neilittichheid. Te tinken falt suver electrolytic izer, izer - Armco, permalloy, elektryske staal lekkens, nikkel-izer alloys.

Solid materialen wurde karakterisearre troch in wichtige ferlies dit soarge foar fertraging graad fan magnetization op 'e eksterne magnetysk fjild. Untfange ienris magnetic pulses, sokke elektryske materialen en produkten binne magnetized, en foar langere tiid te hâlden de opsleine enerzjy. Se hawwe in heech twingende maatregels krêft en hege wat immen noch induction kapasiteit. Eleminten mei dy karakteristiken wurde brûkt foar it meitsjen fan Stationary magnets. Fertsjintwurdigers fan eleminten binne alloys basearre op izer, aluminium, nickel, kobalt, silisium componenten.

magnetodielectrics

Dit mingde materiaal, 75-80% yn de gearstalling mei dêryn it magnetysk poeder, de massa fan biologyske hege polymeric residu is fol mei dielectric. Y ferrites en ferrites ferhege wearden fan folume wjerstânsfermogen, lytse Eddy hjoeddeistige ferliezen, dy't mooglik makket harren brûken yn hege frekwinsje technology. Ferrites binne stabile yndikatoaren yn ferskillende frekwinsje fjilden.

FIELD mei help ferromagnets

Se wurde brûkt meast effektive wize om in kearn fan transformator Coils. Tapassing fan it materiaal kinne te fergrutsjen folle fan it magnetysk fjild fan de transformator, wylst net feroarjende de hjoeddeiske lêzen fan krêft. Sokke ynstek fan it ferrites besparret macht konsumpsje ûnder wurking fan it apparaat. Elektryske materialen en apparatuer nei de eksterne magnetyske ynfloed behâlde magnetysk eigenskippen, en ûnderhâldt in fjild yn de neistlizzende romte.

Elementary streamings net foarby gean nei it wikseljen út de magneet, dus it meitsjen fan in standert permaninte magneet dat wurket effektyf op hoofdtelefoon, Tillefoanen, mjit apparaten, compasses, lûdsopnamen apparaten. Tige populêr yn it brûken fan permaninte magnets, net elektrysk conductive. Ferkrigen COMPOUND fan izeren oxides mei ferskate oare oxides. Lodestone ferwiist nei ferrite.

semiconductor materialen

Dy binne eleminten dy 't in conductivity wearde dy't yn it ynterval fan dizze yndeks foar diriginten en dielectrics. It conductivity fan dy materialen is ôfhinklik fan it bestean fan de ûnreinheden yn gewicht, eksterne ynfloed en oanwizings fan ynterne mankeminten.

Skaaimerken fan electrotechnical materialen Semiconductors groep toant signifikante ferskillen fan inoar eleminten op 'e traeljefinster struktuer, komposysje en eigenskippen. Ofhinklik fan dizze parameters, materialen wurde yndield yn 4 soarten:

1. Eleminten atomen mei dêryn ien soarten: silisium, fosfor, boron, selenium, indium, germanium, gallium, en oaren.
2. Materialen befettet metal oxides gearstald út - Copper okside, cadmium, sink en oaren.
3. De materialen yn de kombinearre groep antimonide.
4. Biologyske materialen - naftaleen, anthracene, en oaren.

Ofhinklik fan in traeljefinster ferdield yn polycrystalline semiconductor materialen en monocrystalline eleminten. Skaaimerken fan elektryske materialen kinne se te dielen yn 'e net-magnetic en lichtjes. Under de ûnderdielen fan magnetyske ûnderskiede Semiconductors, diriginten en non-conductive eleminten. Heldere tawizing is net maklik te fieren, omdat in soad materialen gedrage oars yn in feroarjende omjouwing. Bygelyks, eksploitaasje fan guon Semiconductors by lege temperatueren kinne wurde ferlike mei it effekt fan 'e isolatoaren. Dy dielectrics troch ferwaarming wurk as Semiconductors.

federalism materialen

Materialen dy't net ferdield op it funksjonearjen en komposysje, neamd gearstalde materialen, it is ek elektryske materialen. Harren eigenskippen en applikaasjes gefolch fan in kombinaasje fan materialen brûkt by it meitsjen. Foarbylden binne glês fiber sheet ûnderdielen, glêstried, mixtures fan conductive en stege metalen. Gebrûk fan mixtures lykweardich krêft ûntbleatet materiaal en tapasse se nei harren bestimming. Soms in kombinaasje fan komposyt komponinten liedt ta it oprjochtsjen fan in folslein nij elemint oan de oare eigenskippen.

film materialen

Grutter berik foar elektryske foils en adhesive Tapes hawwe opdien as elektryske materialen. Harren eigenskippen binne oars as oare dielectrics fleksibiliteit, genôch meganyske krêft en treflike isolearjende eigenskippen. De dikte fan it produkt ferskilt ôfhinklik fan it materiaal:

• film dikte fan 6-255 microns dwaan, loslitte tape 0,2-3,1 mm;
• polystyrene produkten yn 'e foarm fan Tapes en films produsearre 20-110 microns dik;
• dikke polyetyleen tape makke 35-200 m, mei in breedte fan 250 oant 1500 mm;
• fluoroplastic film dikte is makke 5 oant 40 microns, in breedte fan 10-210 mm envisage.

Yndieling fan elektryske materialen út de film makket it mooglik om ûnderskiede twa soarten: rjochte en net-rjochte film. De earste materiaal wurdt brûkt meast faak.

Ferven en Coatings foar elektryske isolaasje

Oplossingen fan stoffen dy't ûnder solidification film binne moderne elektryske apparatuer. Dizze groep befettet asphalts, drogen oaljes, Resins, cellulose esters of ferbiningen en kombinaasjes fan dy ûnderdielen. Konverzje fan in taaie komponint yn isolator ûntstiet nei ferdamping fan it solvent massa deponearre en de foarming fan in ticht film. By wize fan tapassen fan de film wurdt ferdield yn adhesive, coating en impregnation.

Impregnating lakken brûkt foar de elektryske windings om it fergrutsjen fan de termyske conductivity en ferset oan focht. Coating lak boppeste meitsje in beskermjende coating tsjin focht, kjeld, oalje, oerflak winding, plastic isolaasje. Adhesive ûnderdielen binne by steat glue mica plaat mei oare materialen.

Ferbinings foar elektryske isolaasje

Dizze materialen wurde fertsjintwurdige yn in floeibere oplossing punt fan gebrûk, folge troch ferhurding en curing. Stoffen karakterisearre troch it feit dat de komposysje net befetsje solvents. De ferbiningen ek hearre by de groep "elektryske apparatuer". Formulieren binne harren casting en impregnating. It earste type wurdt brûkt foar it ynfoljen holtes yn kabel keppelings, en de twadde groep wurdt brûkt foar impregnation fan de motor windings.

Ferbiningen produsearje in thermoplastic, sy verzachten neidat it tanimmen fan temperatuer, en thermosetting, steadfastly behâld fan de foarm fan solidification.

Impregnated fibrous isolearjende materialen

Foar de produksje fan sokke materialen mei help fan biologyske fezels en troch minsken feroarsake komponinten. Natuerlike plantaardige fezels fan silk, linnen, houten remaking yn de materialen fan de biologyske komôf (fiber, doek, karton). Feuchte fan sokke isolatoaren farieart fan 6-10%.

Organyske materialen fan syntetyske (nylon) befetsje focht mar 3 oant 5%, lykas sêding fan focht en anorganyske fezels (glêstried). Anorganyske stoffen wurde karakterisearre troch in ûnfermogen om fire by flinke ferwaarming. As de materialen te genieten enamels of lacquers, de flammability tanimt. Oanbod fan elektryske materialen wurde produsearre yn it meitsjen fan elektryske masines en apparaten.

Leteroid

In tinne fiber wurdt produsearre yn lekkens en rôle yn in roll foar ferfier. It brûkt as materiaal foar manufacturing de isolaasje pakkingen, foarmige dielectrics washers. Papier impregnated mei asbest en asbest bestjoer makke fan chrysotile asbest, splitsen yn fezels. Asbest hat wjerstân tsjin alkaline omstannichheden, mar brekt del yn in soer.

Yn konklúzje, hjir moat opmurken wurde dat by it brûken fan moderne materialen foar de isolaasje fan elektryske apparatuer tsjinst libben is gâns tanommen. Foar ynstallaasjes gebouwen brûke materiaal mei selektearre eigenskippen dy't tastean foar de produksje fan nije funksjonele apparatuer mei ferbettere útfiering.