Elektrotehničkih materijala, svojstva i aplikacije

Efikasnost i trajnost električnih strojeva i postrojenja ovisi o stanju izolacije, električnih uređaja za koje se koriste materijale. Odlikuje ih skupa specifična svojstva kada se stavi u elektromagnetnom terenskim uslovima, i ugrađuju u uređaje bazirane na ovim pokazateljima.

Klasifikacija elektromaterijala omogućuje podijeliti u odvojene grupe izolaciju poluprovodničkih, vođenje i magnetne materijale koji dopunjuju glavni proizvodi: kondenzatori, vodiči, izolatori i poluvodičke elemente spreman.

Materijala da se ponašaju kao individualni magnetnih ili električnih polja sa specifičnim svojstvima, a izloženi na više zračenja istovremeno. Magnetni materijali konvencionalno podijeliti u slabo magnetne tvari i magnetne tvari. U elektro tehnike najčešće zaposleni jakih magnetnih materijala.

nauka o materijalima

Materijal je rekao tvari, odlikuju se razlikuje od drugih objekata hemijski sastav, svojstva i struktura molekula i atoma. Supstanca je u jednoj od četiri države: gasni, čvrsta, tečna ili plazma. Električne i konstrukcijskih materijala obavljaju instalirati različite funkcije.

Provođenje materijala prenosi komponente protok elektrona pružaju dielektrična izolaciju. Primjena otpornika elemenata pretvaranja električne energije u toplotu, materijali građevinskih proizvoda zadržavaju svoj oblik, npr kućište. Elektro i građevinskih materijala koji su potrebni za obavljanje ne jedan, već nekoliko funkcija koje se odnose, kao što je izolator u električno opterećenje ispitivanja, što ga dovodi do strukturnih materijala.

Elektromaterijala nauka - nauka koja se bavi definicijom imovine, proučavanje ponašanja materije pod uticajem električne energije, topline, hladnoće, magnetska polja i druge studije nauka specifičnosti potrebne za izgradnju električnih mašina, uređaja i instalacija ..

vodiči

To uključuje električne opreme, što je glavni pokazatelj izrazio provodljivost električne struje. To je zbog toga što u masi supstance uvijek prisutni elektroni su slabo vezani za jezgru i biti slobodan naboja. Kreću sa orbitu jedne molekule na drugu i stvoriti struje. Glavni provodnicima smatra bakar, aluminijum.

Na provodnici su elementi koji imaju električne otpornosti ρ <10 ^-5, pri čemu je materijal je odličan provodnik sa indikatorom 10 ^-8 Ohm * m. Svi metali koji imaju dobar trenutnu tabelu 105 elemenata 25 nisu samo metali, a od ove različite grupe materijala 12 ponašanja električne struje i smatraju se kao poluvodiča.

Fizika elektro materijala omogućava njihovo korištenje kao agenti u gasovitih i tečnih država. Kao tečnog metala na normalnoj temperaturi se primjenjuje samo živa, za koje je prirodno stanje. Drugi metali koriste kao provodnici samo tečnost u zagrijanom stanju. Za vodiče koristi i provodne tečnost, na primjer elektrolita. Važna svojstva provodnika, omogućavajući da ih razlikuju prema stepenu električne provodljivosti, karakteristike toplinske provodljivosti se smatraju i sposobnost da termalne energije.

dielektrična materijala

Za razliku od dirigenata, dielektricima mase sadrži mali broj slobodnih elektrona izduženog oblika. Glavni imovina supstance je njegova sposobnost da primi polariteta električnog polja. Ovaj fenomen se objašnjava činjenicom da pod uticajem optužbe vezane za električnu energiju se preselio u smjeru djeluje sila. Udaljenost pomaka je veća, i električno polje snage više.

Električni izolacioni materijali su bliže idealu nego manji indeks provodljivost, a manje izražena nego stupanj polarizacije, što daje naznake disperzije i raspodjele toplinske energije. Provodljivost dielektrične zasniva se na akciju male količine slobodnog dipola smjene na akciju na terenu. Nakon polarizacija, dielektrična forme supstance s različitim polariteta, i.e., dva optužbe različitih znakova formirana na površini.

Primjena dielektrika većina intenzivno u električnim, jer upotreba aktivnih i pasivnih karakteristike elementa.

Da biste aktivnog materijala, s svojstvima podložna upravljanje uključuju:

• pyroelectrics;
• electroluminophors;
• piezoelectrics;
• ferroelectrics;
• electrets;
• materijala za emitere u laser.

Osnovni elektromaterijala - dielektrična pasivna svojstva, koristi se kao izolacijskih materijala i kondenzatori konvencionalnog tipa. Oni su u stanju da razdvoji dvije porcije električnog kola jedni od drugih i spriječiti prelijevanje električnih optužbi. Jer je njihov izolacije se vrši preko tekućeg nošenje dijelova za električne energije će ostati u zemlji ili na kućištu.

odvojeni izolator

U organskih i neorganskih dielektričnih materijala su podijeljeni, ovisno o kemijskom sastavu. Anorganski dielektricima ne sadrže ugljen u svom sastavu, dok su organske forme su primarni ugljen element. Neorganskih supstanci , kao što su keramika, mica, visok stepen topline.

Elektro materijal na metodu za proizvodnju podijeljeni u prirodni i umjetni dielektricima. Širok upotrebe sintetičkih materijala zasniva se na činjenici da je proizvodnja omogućava da daju materijala željenih svojstava.

Prema strukturi molekula i molekularnih rešetke dielektricima podijeljeni u polarne i nepolarne. Posljednjih se naziva neutralan. Razlika je u tome što atoma i molekula prije njihovog djelovanja na električnu struju ili nemaju električni naboj. K neutralni grupu spadaju teflona, polietilena, mica, kvarc, i drugi. Polarni dielektricima se sastoje od molekula s pozitivnim ili negativni naboj, primjer je polivinil klorid, bakelita.

dielektrična svojstva

Kao dielektrika podijeljena u gasno, tečnom i čvrstom. Najčešće se koristi čvrstih električnih materijala. Njihova svojstva i primjena procenjuju pomoću parametara i karakteristike:

• volumen otpor;
• dielektrične konstante;
• površinu otpor;
• koeficijent toplinske propusnosti;
• dielektrična tangens gubitka kuta izražena;
• čvrstoća materijala pod utjecajem električne energije.

Volumen otpornost ovisi o sposobnosti materijala da se odupre curenja tome konstantne struje vrijednosti. Indikator inverzna otpor zove bulk provodljivosti.

Površinska otpornost određuje sposobnost materijala da se odupru konstantna struja teče na površini. Površina vodljivost je recipročna prethodnoj slici.

Koeficijent toplinske propusnosti odražava stupanj promjene u otpornosti nakon povećanja temperature supstance. Tipično, otpor smanjuje s porastom temperature, dakle, vrijednost koeficijent je negativan.

Dielektrična konstanta određuje električne primjene materijala u skladu sa sposobnost materijala za stvaranje električne kapaciteta. Mjera relativne permitivnost dielektrika uključen u koncept apsolutne propusnosti. Mijenjanje indikator kapaciteta izolacija prikazan prethodne termičke koeficijent propusnosti, koji istovremeno prikazuje povećanje ili smanjenje kapaciteta s promjenom temperature.

Tangens dielektrične ugla gubitak odražava stupanj gubitak snage lanca u odnosu na dielektrična materijal podvrgnuti električnim naizmenične struje.

Okarakterisan elektrotehničke materijale dielektričnih indikator jačine, koji određuje mogućnost uništavanja supstance pod stresom. U identifikaciji mehaničke čvrstoće niz testova za utvrđivanje granica indeks čvrstoće na pritisak, zatezne, savijanje, torzionih, uticaj i frakture.

Fizičke i kemijske karakteristike dielektrika

U dielektricima sadrže određeni broj pušten kiselina. Iznos kalijum hidroksida u miligrama potrebno da riješi nečistoća u 1 g materije se zove kiselina broj. Kiseline uništiti organskih materijala imaju negativan uticaj na izolacionim svojstvima.

Karakterističan elektromaterijala dopunjeni koeficijent viskoznosti ili trenja, pokazuje stepen toka materije. Viskoznost je podijeljena na uslovni i kinematički.

Stupanj apsorpcije vode se određuje u zavisnosti od mase vode apsorbuju dana veličini element test nakon uranjanja u vodu po unapred utvrđenoj temperaturi. Ova karakterizacija ukazuje na poroznost materijala, povećanje indeksa pogoršava izolacijska svojstva.

magnetnih materijala

Ocjena rada magnetnih osobina se zovu magnetni karakteristike:

• Magnetic apsolutna propusnost;
• magnetska relativnu propusnost;
• termalni koeficijent magnetska propusnost;
• energije maksimalno magnetno polje.

Magnetni materijali su podijeljeni u tvrde i meke. Meke elementi se odlikuju malim gubicima zaostaje magnituda magnetizacije tijela djeluje magnetsko polje. Oni su više propušta magnetni talasi imaju malu silu prinude i zasićenijim indukcije. Njihova upotreba u uređaju transformatora elektromagnetskih mašina i mehanizama, magnetni štitovi ili drugih uređaja, gdje je potrebno magnetizacije sa niskoenergetskih propusta. To uključuje čisto elektrolitskih željezo, željezo - Armco, permalloy, električnih čeličnih legura listova, nikal-željezo.

Čvrstog materijala odlikuje značajan gubitak zaostajanje stepen magnetizacije na vanjskom magnetskom polju. Primanje jednom magnetni impulsi, kao elektro materijala i proizvodi su namagnetisane, i dugo zadržati uskladištenu energiju. Oni imaju visoku silu prinude i visoke preostalog kapaciteta indukcije. Elemenata sa ovim karakteristikama se koriste za proizvodnju stacionarnih magneta. Predstavnici elementi su legure na bazi željeza, aluminija, nikla, kobalta, silikon komponenti.

magnetodielectrics

Ovaj mješoviti materijal, 75-80% u sastavu sadrži magnetski prah, masa organske visoke polimernih ostatak je ispunjen dielektrična. Y ferita i ferita povećane vrijednosti volumena otpor, mali gubici vrtložnih struja, što omogućava njihovo korištenje u visoke frekvencije tehnologija. Ferrites su stabilni pokazatelji u različitim oblastima frekvencije.

FIELD koristeći feromagnetika

Oni su najefikasnije koriste za stvaranje jezgra transformatora namotaja. Primjena materijala omogućava mnogo povećanje magnetskog polja transformatora, a ne promjenu postojećeg čitanje sile. Takva ubacivanje feritnih štedi potrošnju energije za vrijeme rada uređaja. Elektro materijala i opreme nakon vanjskom magnetskom utjecaj zadržavaju magnetska svojstva, i održava na terenu u susjednom prostoru.

Osnovnu struje ne prolaze nakon isključivanja magnet, stvarajući standard stalni magnet koji efikasno radi na slušalice, telefoni, mjerni uređaji, kompasi, zvuk uređaja za snimanje. Vrlo popularan u korištenju stalnih magneta, ne provodi struju. Dobijeni spoj oksida gvožđa sa raznim drugim oksidima. Lodestone odnosi na feritno.

poluvodičkih materijala

To su elementi koji imaju vrijednost provodljivost koja je u intervalu od ovog indeksa za provodnike i dielektricima. Provodljivost ovih materijala ovisi o postojanju nečistoća u težini, vanjski utjecaj i pravcima interne defekata.

Karakteristike elektrotehničkih materijala poluvodiča grupa pokazuje značajne razlike jedni od drugih elemenata na rešetke strukturu, sastav i svojstva. U zavisnosti od ovih parametara, materijali su svrstani u 4 tipa:

1. Elementi atoma koji sadrži pojedinačne vrste: silicij, fosfor, bor, selen, indija, germanij, galij, i drugi.
2. Materijali koji sadrže metalnih oksida u sastavu - bakar oksid, kadmij, cink i drugi.
3. Materijali u kombinaciji grupa antimonidne.
4. Organski materijali - naftalin, antracen, i drugi.

Ovisno o rešetke podijeljena u polikristalnih poluvodičkih materijala i monokristalni elemenata. Karakteristike elektromaterijala im omogućava da dijele u ne-magnetski i slabo. Među komponente magnetskog razliku poluvodiča, dirigentima i neprovodne elemenata. Jasna raspodjela je teško izvesti, jer su mnogi materijali ponašaju različito u promjenjivim uslovima. Na primjer, rad nekih poluvodiča pri niskim temperaturama može da se poredi sa efektom izolatori. Oni dielektricima zagrijavanjem rad poluvodiča.

kompozitnih materijala

Materijala koji se ne dijeli na rad i sastav, nazvan kompozitnih materijala, također je elektro materijala. Njihove osobine i primena zbog kombinacije materijala koji se koriste u proizvodnji. Primjeri su staklenih vlakana list komponente, fiberglasa, mješavine provodne i vatrostalnih metala. Upotreba smjese ekvivalentne snage otkriva materijala i primijeniti ih na svoje odredište. Ponekad kombinacija kompozitnih komponenti dovodi do stvaranja potpuno novi element na druga svojstva.

film materijala

Veći prostor za električne folije i ljepljive trake stekli kao elektro materijala. Njihova svojstva su drugačiji od ostalih dielektricima fleksibilnost, dovoljnu mehaničku snagu i odlična izolacijska svojstva. Debljina proizvoda varira ovisno o materijalu:

• film debljine 6-255 mikrona radi, puštanje traka 0,2-3,1 mm;
• polistirena proizvoda u obliku trake i filmova snimljenih 20-110 mikrona;
• debeli polietilen traku 35-200 m, širine od 250 do 1500 mm;
• fluoroplastic debljina filma je napravljen 5 do 40 mikrona, širine 10-210 mm predvidjeti.

Klasifikacija elektro materijala iz filma omogućava da razlikujemo dva tipa: orijentisan i neorijentisanim film. Prvi materijal se najčešće koristi.

Boje i premazi za električnu izolaciju

Rješenja supstanci formiranja tokom očvršćavanja filma su moderne električne opreme. Ova grupa uključuje asfalta, ulja za sušenje, smole, celuloza estera ili jedinjenja i kombinacije ovih komponenti. Konverzija viskozne komponente u izolator javlja nakon isparavanja otapala mase deponovan i formiranje guste film. Putem primjene Film je podijeljen u ljepilo, premaz i impregnacija.

Impregnacija lakovi za električne namotaja u cilju povećanja toplinske vodljivosti i otpornost na vlagu. Premaz lak gornji stvoriti zaštitni sloj od vlage, hladnoće, ulje, površine navijanje, plastičnom izolacijom. Ljepilo komponente su sposobni ljepilo mica ploča s drugim materijalima.

Jedinjenja za električnu izolaciju

Ovi materijali su predstavili tečnost rješenje u vrijeme upotrebe, zatim stvrdnjavanje i sušenje. Supstance karakteriše činjenica da sastav ne sadrži otapala. Jedinjenja također spadaju u grupu "električne opreme". Oblici su njihovi lijevanja i impregnaciju. Prvi tip se koristi za popunjavanje šupljina u kablovske spojnice, a druga grupa se koristi za impregnaciju namotaja motora.

Spojevi proizvode termoplastični, oni omekšati nakon povećanja temperature, i termoplastike, uporno čuva oblik očvršćavanja.

Impregnirani vlaknasti izolacioni materijal

Za proizvodnju takvih materijala pomoću organskih vlakana i čovjek-made komponente. Prirodnih biljnih vlakana od svile, lana, drvo preoblikovanja u materijalima organskog porijekla (vlakana, tkanina, karton). Vlažnost takvih izolatora kreće 6-10%.

Organskih materijala od sintetičkih (najlona) sadrže vlagu samo 3 do 5%, kao što je zasićenost vlage i neorganskih vlakana (stakloplastika). Neorganskih materijala se odlikuju nemogućnošću da se puca na značajne grijanje. Ako je materijal za natapanje emajla ili lakove, zapaljivost povećava. Nabavka elektromaterijala se proizvode u proizvodnji električnih strojeva i aparata.

Leteroid

Tanka vlakna se proizvodi u listovima i valjane u roll za transport. To se koristi kao materijal za proizvodnju izolacije brtvila, u obliku dielektricima podloške. Papir impregniran azbesta i azbestnih ploča izrađena od krizotil azbesta, podeli na vlakna. Azbest ima otpornost na alkalne uslovima, ali razlaže u kiseline.

U zaključku, treba napomenuti da uz upotrebu savremenih materijala za izolaciju električne opreme životni vijek je znatno povećan. Za instalacije zgrade koristiti materijale sa izabranim osobinama koje omogućavaju proizvodnju nove funkcionalne opreme s poboljšanim performansama.