Sähkötekniikkamateriaalit, ominaisuuksia ja sovelluksia

Tehokkuus ja kestävyys sähkökoneiden ja kasvien riippuu eristyksen kunnon, sähkölaitteet, jotka materiaalit käytetään. Niille on ominaista joukko erityisiä ominaisuuksia, kun sijoitetaan sähkömagneettiseen kenttään olosuhteet, ja jotka on asennettu laitteita, jotka perustuvat näiden indikaattoreiden.

Luokitus sähkö-aineita sallii jaettu erillisiin ryhmiin eristävän, puolijohtavaa, johtavat ja magneettisia materiaaleja, jotka täydentävät tärkeimmät tuotteet: kondensaattorit, johtimet, eristimet ja puolijohde-elementtien valmis.

Materiaalit toimimaan yksittäisten magneettisten tai sähköisten kenttien joilla on erityisiä ominaisuuksia, ja ovat alttiina useille säteilyä samanaikaisesti. Magneettisia materiaaleja perinteisesti jaettu heikosti magneettisia aineita ja magneettiset aineet. Sähkö- tekniikassa yleisimmin käytetään voimakasta magneettikenttää.

materiaalitiede

Materiaali on mainitun aineen, tunnettu siitä, että erillään muiden esineiden kemiallisen koostumuksen, ominaisuuksien ja rakenteen molekyylien ja atomien. Aine on yksi neljästä tilasta: kaasumainen, kiinteä, nestemäinen tai plasma. Sähkö- ja rakennusaineiden suorittavat asentaa erilaisia toimintoja.

Johtavia materiaaleja lähettää elektroneja virtauksen komponentit tarjoavat dielektrisen eristyksen. Soveltaminen vastuselementit sähköenergian muuntamiseksi lämmöksi, rakennemateriaalit tuotteet säilyttävät muotonsa, esimerkiksi, kotelo. Sähkö- ja rakentaminen suorittamiseksi tarvittavat materiaalit ole yksi, vaan useita liittyviä toimintoja, kuten eristin sähköisen kuorman testit, joka tuo sen rakennemateriaaleja.

Sähköiset materiaalitiede - tiede käsittelee määritelmän ominaisuuksien, tutkimus käyttäytymistä asian vaikutuksen alaisena sähköä, kuumuus, kylmyys, magneettikenttiä ja muita tieteentutkimus erityispiirteet tarvitse valmistaa sähkö- koneiden ja laitteiden ja laitteistojen ..

oppaat

Näitä ovat sähkölaitteita, joka on tärkein indikaattori ilmaistuna johtavuus sähkövirran. Tämä johtuu siitä, että massa aineen aina läsnä elektronit ovat heikosti sitoutuneet tumaan ja ollessa vapaa varauksen kantajia. Ne liikkuvat kiertoradalla yhden molekyylin toiseen ja luoda nykyistä. Tärkeimmät johtavista materiaaleista pitää kupari, alumiini.

Johtimiin ovat elementtejä, jotka on sähköinen resistiivisyys ρ <10 ^-5, jossa materiaali on erinomainen johdin, jossa on ilmaisin 10 ^-8 ohmia * m. Kaikki metallit, joissa on hyvä nykyinen taulukko 105 elementit 25 eivät ole ainoastaan metalleja, ja tämä kuuluu monenlaisia materiaaleja 12 menettelyn sähkövirta ja pidetään puolijohteiden.

Fysiikkaa sähkötarvikealalla mahdollistaa niiden käyttö aineina kaasumaisissa ja nestemäisissä tiloissa. Kuten nestemäisen metallin normaalilämpötilassa sovelletaan vain elohopeaa, jonka luonnollinen tila. Muut metallit käytetään johtimien vain nesteen lämmitetyssä tilassa. Varten käytettävien johtimien ja johtavan nesteen, esimerkiksi elektrolyytin. Tärkeitä ominaisuuksia johtimien, jonka avulla on mahdollista erottaa ne sen mukaan, miten sähkönjohtavuus, lämmönjohtavuus ominaisuudet otetaan huomioon ja kyky lämmöntuotantomääristä.

dielektrisiä materiaaleja

Toisin kuin johtimien, eristeiden massa sisältää pienen vapaiden elektronien lukumäärä, pitkänomainen muoto. Tärkein ominaisuus aine on sen kyky vastaanottaa napaisuus sähkökentän. Tämä ilmiö selittyy sillä, että vaikutuksen alaisena sähköä liittyviä maksuja siirretään suuntaan toimivan voimia. Offset etäisyys on suurempi, mitä suurempi sähkökentän voimakkuus.

Sähköinen eristys ovat lähempänä ihanteellinen kuin pienempi indeksi johtavuus, ja vähäisempää kuin polarisaatio, joka osoittaa dispersion ja lämpöenergian jakamista. Johtavuus dielektrisen perustuu toiminnan pieni määrä vapaata dipolien siirtyy toiminta kentän. Polarisoinnin jälkeen, dielektrinen aine muodostaa eri napaisuus, ts, kaksi maksut eri merkkejä, jotka on muodostettu pinnalle.

Hakemus eristeet Laajimmin sähkö-, koska käyttö aktiivisen ja passiivisen elementin ominaisuudet.

Aktiivisen materiaalin, joiden ominaisuudet hoidettavissa, kuuluvat:

• pyroelectrics;
• elektroluminoforien;
• piezoelectrics;
• ferroelectrics;
• elektreetteihin;
• materiaalit säteilijät laser.

Sähkölaitteiden aineet - dielektriset passiivinen ominaisuudet, käytetään eristeet ja kondensaattorit tavanomaista tyyppiä. Ne pystyvät erottamaan kaksi osaa sähköisen piirin toisistaan ja estää ylivuoto sähkövarausten. Koska niiden eristys on toteutettu kautta virrallinen osien sähköenergiaa jättää maahan tai koteloon.

erotetut eristeellä

Orgaaninen ja epäorgaaninen dielektrisiä materiaaleja on jaettu, riippuen kemiallisesta koostumuksesta. Epäorgaaninen eristeet eivät sisällä hiiltä sen koostumus, kun taas orgaaniset muodot ovat ensisijainen hiili elementti. Epäorgaaniset aineet, kuten keramiikka, kiille, korkea lämmön.

Sähköiset materiaalia Menetelmä jaettu luonnon ja keinotekoinen eristeitä. Laaja käyttö synteettisten materiaalien perustuu siihen, että valmistus voidaan antaa materiaalin halutut ominaisuudet.

Rakenteen mukaan molekyylien ja molekyylikidehilarakentei- eristeiden jaettu polaarinen ja ei-polaarinen. Viimeisen kutsutaan myös neutraali. Erona on, että atomit ja molekyylit ennen niiden toimia sähkövirran tai ei ole sähkövarausta. K neutraali ryhmä sisältää Teflon, polyeteeni, kiille, kvartsi, ja muut. Polaarinen eristeiden koostuu molekyyleistä, joilla on positiivinen tai negatiivinen varaus, esimerkiksi on polyvinyylikloridi, Bakelite.

dielektriset ominaisuudet

Kuten eristeet jaettu kaasumaisia, nestemäisiä ja kiinteitä. Yleisimmin käytetty kiinteä sähkö-aineita. Niiden ominaisuudet ja sovelluksen arvioitiin käyttäen parametreja ja ominaisuudet:

• ominaisvastus;
• dielektrinen permittiivisyys;
• pintaresistiivisyys;
• lämpölaa- läpäisevyys;
• dielektrinen häviötangentti kulma ilmaistuna;
• Materiaalin lujuuden vaikutuksen alaisena sähköä.

Ominaisvastus riippuu kyvystä materiaalin vastustaa vuotoa siihen vakioarvo nykyinen. Indikaattori käänteinen resistiivisyys kutsutaan irtotavarana johtavuus.

Pintaresistiivisyys määritetään kyky aine kestää jatkuvaa virtaa sen pinnalla. Pinta johtavuus on vastavuoroinen edellisen kuvion.

Lämpölaa- läpäisevyyden heijastaa muutoksen asteen ominaisvastuksen jälkeen lämpötila nostetaan aineen. Tyypillisesti vastus pienenee lämpötilan noustessa, siis kertoimen arvo on negatiivinen.

Dielektrisyysvakio määrittää sähköinen hakemus materiaalien mukaisesti kyky materiaalin luoda sähköinen kapasitanssi. Mitta suhteellinen permittiivisyys dielektrisen sisältyvät Absoluuttisen läpäisevyys. Muuttamalla eristyskyky ilmaisin syttyy edellisen lämpö- läpäisevyyskerroin, joka samanaikaisesti näyttää lisäys tai vähennys kapasitanssin muutoksen kanssa lämpötilassa.

Tangentti dielektrisen häviön kulma heijastaa astetta ketjun tehon menetystä suhteessa dielektrisen materiaalin altistetaan sähköinen vaihtovirta.

Tunnettu siitä Sähkötekniikkamateriaalit dielektrisen voimakkuuden ilmaisin, joka määrittää mahdollisuutta aineen tuhoamisesta stressiä. Tunnistamisessa mekaaninen lujuus useita testejä määrittää indeksin raja puristuslujuus, vetolujuus, taivutus, vääntö-, isku- ja murtuma.

Fysikaaliset ja kemialliset ominaisuudet eristeiden

In eristeet sisältävät tietyn määrän vapautuneen happoja. Määrä kaliumhydroksidia milligrammoina tarvitaan päästä eroon epäpuhtauksien 1 g ainetta kutsutaan happoluku. Hapot tuhota orgaanisia aineita on negatiivinen vaikutus eristysominaisuudet.

Ominaisuus sähkö-aineita täydennettiin viskositeetti-kerroin tai kitka, joka osoittaa astetta virtauksen aineen. Viskositeetti on jaettu ehdollinen ja kinemaattinen.

Veden absorption aste määritetään riippuen massasta absorboiman veden testi elementin koko päivän veteen upotuksen jälkeen ennalta määrätyssä lämpötilassa. Tämä luonnehdinta osoittaa materiaalin huokoisuus, lisäämällä indeksi huonontaa eristysominaisuudet.

magneettisia materiaaleja

Suorituskyvyn arviointi magneettisia ominaisuuksia kutsutaan magneettiset ominaisuudet:

• Magneettinen absoluuttinen läpäisevyys;
• magneettinen suhteellinen permeabiliteetti;
• lämpökerroin magneettisen permeabiliteetin;
• energiamaksimi magneettikenttä.

Magneettisia materiaaleja jaetaan kova ja pehmeä. Pehmeä elementit on tunnusomaista pienet häviöt jäänyt suuruus magnetoinnin toimiva elin magneettikenttä. Ne päästävät lävitseen enemmän magneettisten aaltojen on pieni koersiivivoima ja suurempi kylläisyys induktio. Niiden käyttöä laitteessa muuntajien sähkömagneettisen koneiden ja järjestelmien, magneettinen suojaus tai muu laite, kun se on tarpeen magnetoinnin vähän energiaa puutteita. Näitä ovat puhdasta elektrolyyttistä rautaa, rauta - Armco, permalloy, sähkö- teräksen levyt, nikkeli-rauta-seoksia.

Kiinteitä aineita on tunnusomaista merkittävä menetys jääneillä aste magnetoinnin ulkoisen magneettikentän. Vastaanotetaan kerran magneettisten pulssien kuten sähkö- materiaalit ja tuotteet ovat magnetisoitu, ja pitkään pitää varastoidun energian. Niillä on korkea koersitiivivoima ja korkea jäljellä induktio kapasiteetti. Elementtejä näiden ominaisuuksien käytetään valmistuksessa liikkumattomien magneettien. Edustajia elementit ovat seokset perustuvat rauta, alumiini, nikkeli, koboltti, pii komponentteja.

magnetodielectrics

Tämän sekoitetun materiaalin 75-80%: iin, joka sisältää magneettista jauhetta, massa orgaanisen suuripolymeerisellä jäännös on täytetty dielektrisellä. Y ferriitit ja ferriitit lisääntynyt arvot ominaisvastus, pyörrevirtahäviöt ovat pieniä, mikä mahdollistaa niiden käytön korkean taajuuden tekniikkaa. Ferriitit ovat stabiileja indikaattoreita eri taajuus aloilla.

FIELD käyttäen ferromagneettien

Niitä käytetään tehokkaasti luoda ydin muuntajan kelat. Soveltaminen materiaalin avulla voidaan parantaa paljon magneettikentän muuntajan, kun taas ei muuta nykyistä lukema voiman. Tällainen lisääminen ferriitti säästää virrankulutusta käytön aikana laitteen. Sähkö-aineita ja laitteet jälkeen ulkoisen magneettikentän vaikutus säilyttää magneettiset ominaisuudet, ja ylläpitää kentän viereisessä tilassa.

Elementary virrat eivät kulje sammuttamisen jälkeen magneetti, mikä luo standardi pysyvä magneetti, joka toimii tehokkaasti kuulokkeet, puhelimet, mittalaitteet, harppi, äänen tallennuslaitteita. Hyvin suosittu käyttö kestomagneetit, ei sähköä johtava. Saatu yhdiste rautaoksidien kanssa eri muita oksideja. Magneetti viittaa ferriitiksi.

puolijohde

Nämä ovat tekijöitä, jotka on johtavuus arvo, joka on välillä tämän indeksin johtimien ja eristeitä. Johtavuus Näiden materiaalien riippuu siitä, onko epäpuhtauksien paino, ulkoisen vaikutuksen ja suunnat sisäisiä vikoja.

Ominaisuudet sähköteknisiä raaka-aineita puolijohteiden ryhmä osoittaa merkittäviä eroja toisistaan elementit hilarakenne, koostumus ja ominaisuudet. Riippuen näiden parametrien aineet jaetaan 4 tyyppiä:

1. Elementit atomia ja joka sisältää yhden lajin: pii, fosfori, boori, seleeni, indium, germanium, gallium, ja muut.
2. Materiaaleja, jotka sisältävät metallioksideja, joka koostuu - kuparioksidia, kadmiumia, sinkkiä ja muita.
3. Materiaalit yhdistetyssä ryhmässä antimonide.
4. Orgaaniset materiaalit - naftaleeni, antraseeni, ja toiset.

Riippuen ristikko on jaettu monikidepuolijohdetta materiaalit ja yksikiteistä elementtejä. Ominaisuudet sähkötarvikealalla avulla ne voivat jakaa ei-magneettinen ja heikosti. Komponenttien joukosta magneettinen erottaa puolijohteiden, johtimet ja ei-johtavia osia. Selkeä jako on vaikea suorittaa, koska monet materiaalit käyttäytyvät eri tavalla muuttuvassa ympäristössä. Esimerkiksi toiminta voisi puolijohteiden matalissa lämpötiloissa voidaan verrata vaikutusta eristeitä. Ne eristeet kuumentamalla työn puolijohteet.

komposiittimateriaalit

Materiaaleja, jotka eivät ole jaettu toiminnasta ja koostumus, jota kutsutaan komposiittimateriaalit, se on myös sähkö-aineita. Niiden ominaisuudet ja sovellusten yhdistelmän ansiosta käytettyjen materiaalien valmistuksessa. Esimerkkejä ovat lasikuitu Levykomponenttien, lasikuitu, seokset johtavia ja tulenkestävät metallit. Seosten käyttöä vastaavan vahvuuksista paljastaa materiaalia ja soveltaa niitä määränpäähänsä. Joskus yhdistelmä komposiittiaineosista mukaisesti johtaa kokonaan uuden elementin muita ominaisuuksia.

film materiaalit

Enemmän mahdollisuuksia sähkö- foliot ja teipit ovat saaneet kuin sähkö-aineita. Niiden ominaisuudet eroavat muista eristeet joustavuus, riittävä mekaaninen lujuus ja erinomaiset eristysominaisuudet. Paksuus tuotteen vaihtelee materiaalista riippuen:

• kalvon paksuus 6-255 mikronia tehdä, vapauttaa nauha 0,2-3,1 mm;
• polystyreeni tuotteiden muodossa nauhat ja tuotettujen elokuvien 20-110 mikronia;
• paksu polyeteeni nauha tehty 35-200 m, leveys 250-1500 mm;
• Fluoromuovilevy kalvon paksuus on tehty 5-40 mikronia, leveys 10-210 mm kuvitella.

Luokittelu sähkötarvikealalla kalvosta tekee mahdolliseksi erottaa kahdenlaisia: suuntautunut ja ei-suunnattu kalvo. Ensimmäinen aine käytetään useimmiten.

Maaleja sähköeristys

Elokuvien kiinteyttämisen aikana syntyvien aineiden liuokset ovat nykyaikaisia sähköteknisiä materiaaleja. Tämä ryhmä sisältää bitumit, kuivausöljyt, hartsit, selluloosaeetterit tai yhdisteet ja näiden komponenttien yhdistelmät. Viskoosisen komponentin transformaatio eristeenä tapahtuu haihduttamisen jälkeen käytetyn liuottimen massasta ja tiheän kalvon muodostumisesta. Soveltamismenetelmällä kalvot jaetaan liima-aineeksi, kyllästetään ja päällystetään.

Sähkölaitteiden käämitykseen käytetään kyllästyslakkoja lämmönjohtavuuden ja kosteuden kestävyyden lisäämiseksi. Peittävät lakat muodostavat ylemmän suojapinnoitteen kosteudelle, huurteelle, öljylle käämien pinnalle, muovia, eristystä. Liima-aineet kykenevät liimaamaan lamina-kiille muiden materiaalien kanssa.

Elektrodien eristysyhdisteet

Näitä materiaaleja edustaa nestemäinen liuos käyttöhetkellä, jota seuraa kiinteytys ja kiinteytys. Aineille on tunnusomaista se, että koostumus ei sisällä liuottimia. Yhdisteet kuuluvat myös sähköteknisten materiaalien ryhmään. Heidän tyypeensä täyttävät ja kyllästyvät. Ensimmäistä tyyppiä käytetään kaapelikytkinten kourujen täyttämiseen, ja toista ryhmää käytetään moottorin käämien kyllästämiseen.

Yhdisteet tuottavat kestomuovia, ne pehmentävät lämpötilaa nostamisen jälkeen ja lämpökovettuvat, pysyvät kiinteästi kiinteytyksen muodon.

Kuituvahvisteiset sähköeristysmateriaalit

Tällaisten materiaalien tuottamiseksi käytetään orgaanisia kuituja ja keinotekoisesti muodostettuja ainesosia. Luonnonviljelytuotteet, luonnolliset silkki, pellava, puu muunnetaan orgaanisen alkuperän materiaaleiksi (kuitu, kangas, pahvi). Tällaisten eristeiden kosteus vaihtelee välillä 6-10%.

Synteettisistä orgaanisista materiaaleista (kapron) kosteus on vain 3-5%, sama kosteus kosteus ja epäorgaaniset kuidut (lasikuidut). Epäorgaanisia materiaaleja erottaa niiden kyvyttömyys sytyttää merkittävällä lämmityksellä. Jos materiaalit kyllästetään emaloilla tai lakoilla, syttyvyys nousee. Sähkölaitteiden tarjonta tehdään yritykselle sähkökoneiden ja -laitteiden valmistukseen.

Tuntematon

Hienojakoisia kuituja valmistetaan arkeina ja rullataan telaan kuljetusta varten. Sitä käytetään materiaalina eristävien tyynyjen, muotoisten dielektristen, aluslevyjen valmistukseen. Asbestipinnoitteella ja asbestipahvilla valmistettu paperi valmistetaan krysoliittiasbestista jakamalla se kuituihin. Asbestilla on resistenssi emäksiselle väliaineelle, mutta se tuhoutuu hapossa.

Lopuksi on huomattava, että sähkölaitteiden eristämiseen käytettävien nykyaikaisten materiaalien avulla niiden käyttöikä on kasvanut huomattavasti. Kasvien rungoissa käytetään materiaaleja, joilla on valitut ominaisuudet, mikä mahdollistaa uusien toimivaa laitteiden tuottamisen paremmalla teholla.