Materiale electrotehnice, proprietăți și aplicații

Eficiența și durabilitatea mașinilor și centralelor electrice depinde de starea izolației, dispozitivele electrice pentru care sunt utilizate materialele. Ele sunt caracterizate printr-un set de proprietăți specifice atunci când sunt plasate într-un condiții de câmp electromagnetic, și sunt instalate în dispozitivele bazate pe acești indicatori.

materiale electrice de clasificare permite împărțite în grupuri separate de izolare, semiconductoare, efectuarea si materiale magnetice care suplimentează produsele principale: condensatoare, conductoare, izolatoare și elemente semiconductoare gata.

Materiale de a acționa câmpuri magnetice sau electrice individuali cu proprietăți specifice și sunt expuse la mai multe radiatii simultan. Materiale magnetice divizată convențional în substanțe slab magnetice și substanțe magnetice. In tehnica electrica mai frecvent utilizate materiale magnetice puternice.

materiale știință

Materialul este substanța menționată, caracterizată prin distinctă de alte obiecte ale compoziției chimice, proprietățile și structura moleculelor și atomilor. Substanța este într-una dintre cele patru stări: gazoasă, solidă, lichidă sau plasmă. Electrice și materiale structurale efectua pentru a instala o varietate de funcții.

materiale conductoare transmite electroni componente de curgere asigura izolarea dielectrice. Aplicarea elementelor rezistor de conversie a energiei electrice în căldură, materialele de produse pentru construcții își păstrează forma, de exemplu, carcasa. Materiale electrice și de construcție necesare pentru a efectua nu una, ci mai multe funcții conexe, cum ar fi un izolator în testele de sarcină electrică, care aduce la materiale structurale.

Materiale electrice știință - știința care se ocupă cu definirea proprietăților, studiul comportamentului materiei sub influența energiei electrice, termice, câmpuri reci, magnetice și alte studii științifice caracteristicile specifice necesare pentru a construi masini electrice, dispozitive si instalatii ..

Ghiduri

Acestea includ echipamente electrice, care este principalul indicator exprimat conductivitatea curentului electric. Acest lucru se datorează faptului că în masa unei substanțe prezente întotdeauna electronii sunt slab legați la nucleu și fiind purtatori de sarcina. Ei se mișcă cu orbita unei molecule la alta și de a crea un curent. Principalele materiale conductoare considerate cupru, aluminiu.

Pentru conductorii sunt elemente care au o rezistivitate electrică ρ <10 ^-5, în care materialul este un conductor excelent , cu un indicator de 10 ^-8 Ohm * m. Toate metalele care au o masă bună curent de 105 elemente 25 nu sunt numai metale, iar din aceasta un grup divers de materiale 12 conduită curent electric și sunt considerate ca semiconductori.

Fizica materialelor electrice permite utilizarea lor ca agenți în statele gazoase și lichide. Pe măsură ce metalul lichid la temperatura normală este aplicată numai mercur, pentru care starea naturală. Celelalte metale utilizate drept conductoare numai lichid într-o stare încălzită. Pentru conductori utilizate și lichide conductive, de exemplu electrolit. Proprietățile importante ale conductoarelor, care permit să le distingă în funcție de gradul de conductivitate electrică, caracteristici de conductivitate termică sunt considerate și capacitatea de generare termică.

materiale dielectrice

Spre deosebire de conductori, masa dielectricilor conține un număr mic de electroni liberi formă alungită. Proprietatea principală a substanței este capacitatea sa de a primi polaritatea câmpului electric. Acest fenomen se explică prin faptul că, sub influența taxelor legate de electricitate sunt deplasate în direcția forțelor care acționează. Distanta de offset este mai mare, cu atât mai mare intensitatea câmpului electric.

Materiale electroizolante sunt aproape de idealul decât conductivitatea mai mică indicelui, și mai puțin pronunțată decât gradul de polarizare, care oferă indicații de dispersie și de alocare a energiei termice. Conductivitatea dielectricului se bazează pe acțiunea unei mici cantități de dipole libere schimburi la acțiunea câmpului. După polarizare, formele substanței dielectrice cu polaritate diferită, adică două sarcini de semne diferite formate pe suprafață.

dielectrici aplicatii mai extensiv in electric, deoarece utilizarea caracteristicilor elementelor active și pasive.

Pentru materialul activ, cu proprietăți care pot fi supuse management, includ:

• pyroelectrics;
• electroluminophors;
• piezoelectrice;
• feroelectricilor;
• electreți;
• Materiale pentru emisii din laser.

Materiale electrice de bază - proprietăți dielectrice pasive, se utilizează ca materiale și condensatori de tip convențional de izolare. Ei sunt capabili să separe cele două porțiuni de circuit electric unul față de celălalt și pentru a preveni revărsarea sarcinilor electrice. Deoarece izolarea lor se realizează prin piesele de curent purtătoare a energiei electrice este lăsat în sol sau pe carcasă.

separate printr-un izolator

In materiale dielectrice organice și anorganice sunt împărțite, în funcție de compoziția chimică. dielectrici anorganici nu conțin carbon în compoziția sa, în timp ce formele organice sunt elementul carbon primar. substanțe anorganice , cum ar fi ceramica, mica, un grad ridicat de căldură.

Material electric pe o metodă de producere divizată în dielectricilor naturale și artificiale. Utilizarea pe scară largă a materialelor sintetice se bazează pe faptul că permite fabricarea a da materialul proprietățile dorite.

Conform structurii moleculelor și dielectrici cu zăbrele moleculare divizate în polare și nepolare. Ultima este, de asemenea, numit neutru. Diferența este că atomii și moleculele înainte de acțiunea lor asupra curentului electric sau nu au nici o sarcină electrică. K un grup neutru include teflon, polietilenă, mică, cuarț, și altele. Dielectricilor polare constau din molecule cu o sarcină pozitivă sau negativă, un exemplu este clorură de polivinil, bachelită.

proprietăți dielectrice

Ca dielectrici împărțit în stare gazoasă, lichidă și solidă. Cele mai frecvent utilizate materiale electrice solide. Proprietățile și aplicarea lor evaluate utilizând parametri și caracteristici:

• o rezistivitate de volum;
• permitivității dielectrice;
• o rezistivitate de suprafață;
• coeficientul de permeabilitate termică;
• dielectric pierderea tangenta unghiului exprimat;
• rezistența materialului sub influența electricității.

Volumul rezistivitate depinde de capacitatea unui material de a rezista scurgere de curent pe acesta valoare constantă. Indicator invers Rezistivitatea numita conductibilitate vrac.

Rezistivitatea suprafeței este determinată de capacitatea materialului de a rezista curentului constant care curge pe suprafața sa. Conductivitatea suprafață este reciproca a figurii precedente.

Coeficientul de permeabilitate termică reflectă gradul de schimbare a rezistivității după ridicarea temperaturii substanței. De obicei, rezistența scade odată cu creșterea temperaturii, prin urmare, valoarea coeficientului este negativ.

Constantei dielectrice determină aplicarea electrică a materialelor în conformitate cu capacitatea materialului de a crea capacitate electrică. Măsura permitivității relative a dielectricului incluse în conceptul de permeabilitate absolută. Schimbarea indicatorului capacității de izolare afișat anterior coeficient de permeabilitate termică, care prezintă simultan o creștere sau descreștere a capacitanță cu o schimbare a temperaturii.

Tangenta unghiului de pierderi dielectrice reflectă gradul de pierdere de putere lanț în ceea ce privește materialul dielectric supus unui curent alternativ electric.

Materiale electrotehnice Caracterizata indicator rigidității dielectrice, ceea ce determină posibilitatea distrugerii substanței sub stres. Identificând rezistența mecanică a unui număr de teste pentru a stabili limita indicele de rezistență la compresiune, întindere, încovoiere, torsiune, impactul și fractură.

Caracteristicile fizice și chimice ale dielectricilor

În dielectrici conțin un anumit număr de acizi eliberați. Cantitatea de hidroxid de potasiu în miligrame necesare pentru a scăpa de impurități în 1 g de substanță se numește număr de acid. Acizii distrug materialele organice au un efect negativ asupra proprietăților de izolare.

Materiale electrice caracteristice completate coeficient de vâscozitate sau frecare, care arată gradul de curgere a materiei. Vâscozitatea este împărțit în condiționată și cinematică.

Gradul de absorbție a apei este determinată în funcție de masa de apă absorbită de testare zile dimensiunea elementului după imersie în apă la o temperatură predeterminată. Această caracterizare indică porozitatea materialului, creșterea indicelui se deteriorează proprietățile de izolare.

materiale magnetice

Evaluarea performanțelor proprietăților magnetice sunt numite caracteristici magnetice:

• permeabilitate absolută magnetice;
• permeabilitate relativă magnetice;
• coeficient termic de permeabilitate magnetică;
• maximă de energie câmp magnetic.

Materiale magnetice sunt împărțite în tari și moi. Elementele moi sunt caracterizate prin pierderi mici, mai puțin dezvoltate magnitudinea de magnetizare a corpului care acționează câmpul magnetic. Ele sunt mai permeabile la undele magnetice au o forță coercitivă mică și o inducție de saturație mai mare. Utilizarea lor în transformatoarele de dispozitiv de mașini și mecanisme electromagnetice, ecrane magnetice sau alte aparate în cazul în care este necesar magnetizare cu omisiuni consum redus de energie. Acestea includ pure de fier, fier electrolitic - Armco, permalloy, oțel electrice aliaje foi, nichel-fier.

materiale solide sunt caracterizate printr-o pierdere grad semnificativ de rămânere magnetizării pe câmpul magnetic extern. Primirea impulsuri magnetice o dată, astfel de materiale și produse electrice sunt magnetizate, și pentru o lungă perioadă de timp pentru a păstra energia stocată. Ei au o forță coercitivă ridicată și capacitate mare de inducție reziduală. Elementele cu aceste caracteristici sunt utilizate pentru fabricarea magneților staționare. Reprezentanții elementelor sunt aliaje pe bază de componente de fier, aluminiu, nichel, cobalt, siliciu.

magnetodielectrics

Acest material amestecat, 75-80% în compoziția care conține pulberea magnetică, masa reziduului polimeric ridicat organic este umplut cu dielectric. feritele Y și feritele valori crescute ale rezistivitatea volumică, mici pierderi turbionari curent, ceea ce permite utilizarea lor în tehnologia de înaltă frecvență. Ferite sunt indicatori stabili în câmpuri de frecvențe diferite.

FIELD folosind ferromagnets

Ele sunt folosite cel mai eficient pentru a crea un nucleu de bobine de transformare. Aplicarea materialului permite să crească mult câmpul magnetic al transformatorului, în timp ce nu schimbă citirea curentă a forței. O astfel de inserție a feritei economisește consumul de energie în timpul funcționării dispozitivului. Materiale și echipamente electrice după influența magnetică externă păstrează caracteristicile magnetice și menține un câmp în spațiul adiacent.

curenți elementare nu trec după oprirea magnet, creând astfel un magnet permanent standard care funcționează în mod eficient pe căști, telefoane, dispozitive de măsurare, compasuri, dispozitive de înregistrare audio. Foarte popular în utilizarea de magneți permanenți, nu conductor electric. S-a obținut compusul din oxizi de fier cu diverși alți oxizi. Lodestone se referă la ferită.

materiale semiconductoare

Acestea sunt elemente care au o valoare de conductivitate care este în intervalul acestui indice pentru conductori și dielectricilor. Conductivitatea acestor materiale depinde de existența impurităților în greutate, impact extern și direcții de defecte interne.

Caracteristicile electrotehnice grup de materiale semiconductori prezintă diferențe semnificative față de fiecare alte elemente pe zăbrele structura, compoziția și proprietățile. În funcție de acești parametri, materialele sunt clasificate în 4 tipuri:

1. atomii Elemente care conțin o singură specie: siliciu, fosfor, bor, seleniu, indiu, germaniu, galiu, și altele.
2. Materialele care conțin oxizi metalici compuse din - cupru oxid, cadmiu, zinc și altele.
3. Materialele din antimonid grupul combinat.
4. Materiale organice - naftalină, antracen, și altele.

În funcție de zăbrele împărțit în materiale semiconductoare policristalin și elemente monocristaline. Caracteristicile materialelor electrice le permite să împartă în non-magnetic și slab. Printre componentele magnetice disting semiconductori, conductori și elemente non-conductoare. Clear alocare este dificil de realizat, deoarece multe materiale se comportă diferit într-un mediu în schimbare. De exemplu, exploatarea unor semiconductori la temperaturi scăzute pot fi comparate cu efectul izolatorilor. Aceste dielectrici prin încălzire de lucru ca semiconductori.

materiale compozite

Materialele care nu sunt împărțite cu privire la funcționarea și compoziția, numite materiale compozite, este, de asemenea, materiale electrice. Proprietățile și aplicațiile acestora, datorită unei combinații de materiale utilizate la fabricarea. Exemple sunt componente foaie de fibră de sticlă, fibră de sticlă, amestecuri de metale conductoare și refractare. Utilizarea amestecurilor forte echivalente dezvăluie materiale și a le aplica la destinație. Uneori, o combinație de componente compozite duce la crearea unui element cu totul nou la alte proprietăți.

materiale de film

mai multe posibilități de folii și benzi adezive electrice au câștigat ca materiale electrice. Proprietățile lor sunt diferite de alte dielectrici flexibilitate, rezistență mecanică suficientă și proprietăți excelente de izolare. Grosimea produsului variază în funcție de materialul:

• grosimea filmului de 6-255 microni face, bandă de presă 0,2-3,1 mm;
• produse din polistiren sub formă de benzi și pelicule produse 20-110 microni;
• Bandă din polietilenă groasă făcut 35-200 m, o lățime de 250 la 1500 mm;
• Grosimea filmului fluoroplastic se face 5 până la 40 microni, o lățime de 10-210 mm formulând.

Clasificarea materialelor electrice din film permite de a distinge două tipuri: de film orientat și non-orientate. Primul material este folosit cel mai des.

Vopsele si vopsele electroizolante

Soluțiile de substanțe care formează în timpul filmului de solidificare sunt echipamente electrice moderne. Acest grup include asfalturi, uleiuri sicative, rășini, esteri de celuloză sau compuși și combinații ale acestor componente. Transformarea unei componente vâscos în izolator are loc după evaporarea solventului masei depozitate și formând o peliculă densă. Cu titlu de aplicare a filmului este împărțit în adeziv, acoperire și impregnare.

Impregnează lacuri utilizate pentru înfășurările electrice, în scopul de a crește conductivitatea termică și rezistența la umiditate. Lăcuire crea superior un înveliș de protecție împotriva umezelii, la rece, ulei, bobinaj suprafață, izolație din plastic. Componentele adezive sunt placă mică clei capabil cu alte materiale.

Compuși pentru izolații electrice

Aceste materiale au prezentat o soluție lichidă în momentul utilizării, urmată de întărire și de întărire. Substanțele caracterizate prin faptul că compoziția nu conține solvenți. Compușii aparțin grupei „echipamente electrice“. Formele sunt turnare și impregnarea lor. Primul tip este folosit pentru umplerea unor spații goale în cuplaje de cablu, iar al doilea grup este utilizat pentru impregnarea bobinelor motorului.

Compușii produc un material termoplastic, se înmoaie după creșterea temperaturii și termorigid, păstrând neabătut forma de solidificare.

Impregnați materiale izolante fibroase

Pentru producerea unor astfel de materiale care folosesc fibre organice și componente sintetice sau artificiale. fibre vegetale naturale din mătase, lenjerie, refacerea din lemn în materialele de origine organică (fibre, pânză, carton). Umiditatea acestor izolatori variază între 6-10%.

Materialele organice sintetice (nylon) conțin umiditate numai 3 până la 5%, cum ar fi saturația de umiditate și de fibre anorganice (fibră de sticlă). Materiale anorganice sunt caracterizate prin incapacitatea de a foc la încălzire considerabilă. În cazul în care materialele pentru a absorbi emailuri sau lacuri, inflamabilitatea crește. Furnizare de materiale electrice sunt produse în fabricarea de mașini și aparate electrice.

Leteroid

O fibră subțire este produs în foi și laminate într-o rola de transport. Este folosit ca material pentru fabricarea garniturilor de izolare, dielectrice în formă șaibe. Hârtie impregnate cu azbest și masă de azbest din azbest crisotil, divizarea acesteia în fibre. Azbestul are o rezistență la condiții alcaline, dar descompune într-un acid.

În concluzie, trebuie remarcat faptul că, odată cu utilizarea materialelor moderne pentru izolarea echipamentelor electrice de viață este crescut în mod semnificativ. Pentru instalațiile clădiri folosesc materiale cu proprietăți selectate care permit producerea de noi echipamente funcționale cu performanțe îmbunătățite.