Electrotechnical materyales, mga katangian at mga aplikasyon

Kahusayan at tibay ng electric machine at halaman ay depende sa kalagayan ng pagkakabukod, mga de-koryenteng aparato na kung saan ang mga materyales ay ginagamit. Sila ay characterized sa pamamagitan ng isang hanay ng mga tiyak na mga ari-arian kapag nakalagay sa isang electromagnetic kundisyon field, at ay naka-install sa device na batay sa mga tagapagpahiwatig.

Pag-uuri electrical materyales nagpapahintulot hinati sa mga hiwalay na mga grupo ng insulating, semiconducting, pagsasagawa at magnetic materyales na madagdagan ang pangunahing mga produkto: capacitors, conductor, isolators at mga elemento semiconductor handa na.

Materyales na kumilos bilang mga indibidwal na magnetic o electric patlang na may mga tiyak na mga ari-arian, at ay nailantad sa maraming mga radiations sabay-sabay. Magnetic materyales conventionally nahahati sa mahina magnetic sangkap at magnetic sangkap. Sa electrical pamamaraan na pinaka-karaniwang nagtatrabaho malakas na magnetic materyales.

materyales agham

Ang materyal ay sinabi na substansiya, nailalarawan sa pamamagitan ng naiiba mula sa iba pang mga bagay sa mga kemikal na komposisyon, mga katangian at istraktura ng molecules at atoms. Substansiya ay nasa isa sa apat na mga estado: puno ng gas, solid, liquid o plasma. Electrical at istruktura materyales isagawa upang i-install ng iba't-ibang mga function.

Pagsasagawa ng mga materyales ihatid electron bahagi ng daloy ay nagbibigay ng dielectric paghihiwalay. Ang paglalapat ng ang mga elemento risistor pag-convert ng mga de-koryenteng enerhiya sa init, ang mga materyales ng mga produkto konstruksiyon mapanatili ang kanilang hugis, hal, ang pabahay. Electrical at konstruksiyon materyales na kinakailangan upang maisagawa ang hindi isa ngunit ang ilang mga kaugnay na pag-andar, tulad ng isang insulator sa mga de-koryenteng pagsubok load, na kung saan ay nagdudulot ito sa istruktura materyales.

Electrical mga materyales science - agham pagharap sa ang kahulugan ng ang mga katangian, ang pag-aaral ng pag-uugali ng bagay sa ilalim ng impluwensiya ng koryente, init, malamig, magnetic field at iba pang mga pag-aaral ng agham ang mga tiyak na mga katangian na kinakailangan upang bumuo ng mga de-koryenteng makina, aparato at mga pag-install ..

Mga Gabay

Kabilang dito ang mga de-koryenteng kagamitan, na kung saan ay ang pangunahing tagapagpahiwatig ipinahayag kondaktibiti ng electric kasalukuyang. Ito ay dahil sa mass ng isang sangkap laging naroroon electron ay mahina nakasalalay sa nucleus at pagiging libre charge carrier. Ilipat ang mga ito sa orbit ng isa Molekyul sa isa pang at lumikha ng isang kasalukuyang. Ang pangunahing kondaktibo materyales itinuturing na tanso, aluminyo.

Sa conductors ay mga sangkap na magkaroon ng isang electrical resistivity ρ <10 ^-5, kung saan ang materyal ay isang mahusay na konduktor na may isang tagapagpahiwatig 10 ^-8 oum * m. Lahat ng metal pagkakaroon ng isang magandang kasalukuyang talahanayan ng 105 mga elemento 25 ay hindi lamang metal, at mula sa isang magkakaibang grupo ng mga materyales 12-uugali electric kasalukuyang at ay isinasaalang-alang bilang Semiconductors.

Ang physics ng mga de-koryenteng mga materyales ay nagbibigay-daan sa kanilang paggamit bilang mga ahente sa mga puno ng gas at likido estado. Bilang ang likidong metal sa normal na temperatura ay inilapat lamang mercury, kung saan ang natural na estado. Ang iba pang mga metal na ginamit bilang conductors lamang likido sa isang heated estado. Para sa conductors ginamit at kondaktibo likido, halimbawa electrolyte. Mahalaga mga katangian ng conductor, na nagbibigay-daan upang makilala ang mga ito ayon sa antas ng mga de-koryenteng, thermal kondaktibiti katangian ay isinasaalang-alang at kakayahang thermal generation.

dielectric materyal

Hindi tulad ng conductors, dielectrics mass ay naglalaman ng isang maliit na bilang ng mga libreng mga electron pahabang hugis. Ang pangunahing pag-aari ng mga sangkap ay ang kakayahan upang makatanggap ang polarity ng electric field. pangkaraniwang bagay na ito ay ipinaliwanag sa pamamagitan ng ang katunayan na sa ilalim ng impluwensiya ng singil sa kuryente na may kinalaman ay inilipat sa direksyon ng kumikilos na pwersa. Ang offset distansya ay mas malaki, mas mataas ang electric field lakas.

Electrical insulating materyales ay ang mga mas malapit sa ideal na kaysa sa mas maliit na index kondaktibiti, at mas mababa binibigkas kaysa sa antas ng polariseysyon, kung saan ay nagbibigay ng indikasyon ng pagpapakalat at thermal enerhiya allocation. Ang kondaktibiti ng dielectric ay batay sa mga aksyon ng isang maliit na halaga ng libreng dipoles nagbabago sa pagkilos sa parang. Pagkatapos ng polariseysyon, ang dielectric substansiya forms na may iba't ibang polarity, ibig sabihin, dalawang mga singil ng iba't-ibang mga palatandaan nabuo sa ibabaw.

dielectrics Application pinaka-malawakan sa mga de-koryenteng, dahil ang paggamit ng mga aktibo at pasibo elemento katangian.

Sa mga aktibong mga materyales, na may mga ari-arian tumututol sa pamamahala, kabilang ang:

• pyroelectrics;
• electroluminophors;
• piezoelectrics;
• ferroelectrics;
• electrets;
• materyales para sa emitters sa laser.

Basic electrical materyales - dielectric passive ari-arian, ay ginagamit bilang insulating materyales at capacitors ng maginoo uri. ay magagawang upang paghiwalayin ang dalawang mga bahagi ng electric circuit mula sa bawat isa at maiwasan ang pag-apaw ng electric singil nila. Dahil ang kanilang paghihiwalay ay isinasagawa sa pamamagitan ng ang mga bahagi kasalukuyang-dala na electric enerhiya na naiwan sa lupa o sa pabahay.

na pinaghihiwalay ng isang insulator

Sa organic at tulagay dielectric materyal ay nahahati, depende sa chemical komposisyon. Inorganic dielectrics ay hindi naglalaman ng carbon sa kanyang komposisyon, habang ang organic forms ay pangunahing carbon elemento. Tulagay sangkap tulad ng keramika, mika, ang isang mataas na antas ng init.

Electrical materyal sa isang paraan para sa paggawa nahahati sa natural at artipisyal na dielectrics. Ang malawak na paggamit ng mga gawa ng tao materyales ay batay sa ang katunayan na ang paggawa ay nagbibigay-daan upang bigyan ang mga materyal na ang nais na katangian.

Ayon sa istraktura ng mga molecule at molekular lattice dielectrics nahahati sa polar at non-polar. Ang huling ay tinatawag din neutral. Ang pagkakaiba ay na ang mga atoms at molecules bago ang kanilang pagkilos sa electric kasalukuyan o walang electric charge. K may neutral group ay may kasamang Teflon, polyethylene, mika, kuwarts, at iba pa. Ang polar dielectrics ay binubuo ng mga molecule na may isang positibo o negatibong bayad, ang isang halimbawa ay polyvinyl klorido, bakelite.

mga katangian ng dielectric

Bilang dielectrics nahahati sa mga puno ng gas, likido at solid. Ang pinaka-karaniwang ginagamit na solid electrical materyales. Ang kanilang mga katangian at mga application sinusuri gumagamit ng mga parameter at mga katangian:

• isang dami ng resistivity;
• dielectric mapahintulot;
• isang ibabaw resistivity;
• ang koepisyent ng thermal pagkamatagusin;
• dielectric pagkawala padaplis ng anggulo ipinahayag;
• lakas ng materyal na sa ilalim ng impluwensiya ng kuryente.

Dami ng resistivity ay depende sa kakayahan ng isang materyal upang labanan ang pagtulo doon pare-pareho ang halaga ng kasalukuyang. Tagapagpahiwatig kabaligtaran resistivity tinatawag na bulk kondaktibiti.

Ibabaw ng resistivity ay tinutukoy ng mga kakayahan ng mga materyal upang labanan ang hindi nagbabagong kasalukuyang umaagos sa ibabaw nito. Ibabaw ng koryente ay ang reciprocal ng nakaraang figure.

Ang koepisyent ng thermal pagkamatagusin ay sumasalamin sa antas ng pagbabago sa resistivity matapos ang pagtataas ng temperatura ng mga sangkap. Karaniwan, ang paglaban nababawasan ng pagtaas ng temperatura, samakatuwid, ang koepisyent halaga ay negatibo.

Ang dielectric constant tumutukoy sa electrical application ng mga materyales alinsunod sa mga kakayahan ng mga materyal upang lumikha ng mga de-koryenteng kapasidad. Sukatan ng kamag-anak mapahintulot ng dielectric kasama sa konsepto ng absolute pagkamatagusin. Ang pagpapalit ng pagkakabukod kapasidad tagapagpahiwatig ipinapakita nakaraang thermal pagkamatagusin koepisyent, na sabay-sabay na nagpapakita ng isang pagtaas o pagbaba sa kapasidad na may pagbabago sa temperatura.

Tangent ng dielectric pagkawala anggulo sumasalamin sa antas ng chain kapangyarihan pagkawala na may paggalang sa dielectric materyal sumailalim sa electric alternating current.

Characterized Electrotechnical materyales ng dielectric lakas tagapagpahiwatig, na tumutukoy sa posibilidad ng pagsira sa substansiya sa ilalim ng stress. Sa pagkilala ng ang mekanikal lakas ng isang bilang ng mga pagsubok upang itatag ang index limitasyon ng compressive lakas, makunat, baluktot, torsional, epekto at bali.

Pisikal at kemikal na mga katangian ng dielectrics

Sa dielectrics naglalaman ng isang tiyak na bilang ng inilabas acids. Ang halaga ng potasa haydroksayd sa milligrams kinakailangan upang mapupuksa ang impurities sa 1 g ng mga sangkap ay tinatawag na acid number. Acids sirain organic na materyales ay may isang negatibong epekto sa insulating properties.

Katangi-electrical materyales kinumpleto lagkit koepisyent o pagkikiskisan, na ipinapakita ang antas ng daloy ng mga bagay na ito. Lapot ay nahahati sa conditional at kinematiko.

Antas ng pagsipsip ng tubig ay tinutukoy depende sa masa ng tubig hinihigop ng test araw element laki pagkatapos ng paglubog sa tubig sa isang paunang-natukoy na temperatura. characterization Ito ay nagpapahiwatig ang porosity ng materyal, ang pagtaas ng index deteriorates ang insulating properties.

magnetic materyales

Pagganap ng pagsusuri ng magnetic properties ay tinatawag na magnetic katangian:

• Magnetic absolute pagkamatagusin;
• magnetic kamag-anak pagkamatagusin;
• thermal koepisyent ng magnetic pagkamatagusin;
• enerhiya maximum magnetic field.

Magnetic materyales ay nahahati sa mahirap at malambot. Ang malambot na mga elemento ay nailalarawan sa pamamagitan ng maliit na mga pagkalugi pagkahuli sa magnitude ng pagbabalani ng katawan kumikilos magnetic field. Ang mga ito ay mas natatagusan sa magnetic waves ay may isang maliit na pumipilit lakas at isang mas mataas saturation induction. Ang kanilang paggamit sa transformers aparato ng electromagnetic machine at mga mekanismo, magnetic kalasag o iba pang mga patakaran ng pamahalaan kung saan ito ay kinakailangan pagbabalani na may mababang enerhiya omissions. Kabilang dito ang dalisay na electrolytic bakal, bakal - Armco, permalloy, electrical bakal sheet, magtubog sa nikel-iron alloys.

Solid materyales ay nailalarawan sa pamamagitan ng isang makabuluhang pagkawala pagkahuli antas ng pagbabalani sa panlabas na magnetic field. Tumatanggap ng sabay-sabay magnetic pulses, tulad electrical materyales at mga produkto ay magnetized, at para sa isang mahabang panahon upang panatilihin ang mga naka-imbak na enerhiya. Mayroon silang isang mataas na pumipilit lakas at mataas na tira-tirang induction kapasidad. Elemento na may mga katangiang ito ay ginagamit para sa paggawa ng nakatigil magneto. Kinatawan ng mga elemento ay alloys batay sa mga bahagi bakal, aluminyo, nikel, kobalt, silikon.

magnetodielectrics

Ito mixed materyal, 75-80% sa komposisyon na naglalaman ng magnetic powder, ang mass ng mga organic na mataas na polymeric residue ay puno ng dielectric. Y ferrites at ferrites nadagdagan mga halaga ng dami ng resistivity, maliit na ipo-ipo kasalukuyang pagkalugi, na nagpapahintulot sa kanilang paggamit sa mataas na dalas teknolohiya. Ferrites ay matatag tagapagpabatid sa iba't ibang mga patlang dalas.

FIELD gamit ferromagnets

Sila ay ginagamit nang pinakamabisa upang lumikha ng isang core ng transpormer coils. Ang paglalapat ng ang materyal ay nagbibigay-daan upang madagdagan magkano ang magnetic field ng transpormer, habang hindi nagbabago ang kasalukuyang pagbabasa ng puwersa. Ang ganitong mga insertion ng ferrite nakakatipid paggamit ng kuryente sa panahon ng operasyon ng ang aparato. Electrical mga materyales at kagamitan pagkatapos ng panlabas na magnetic impluwensiya panatilihin ang magnetic katangian, at nagpapanatili ng isang patlang sa katabing espasyo.

Elementarya alon na huwag mong lagpasan matapos ang paglipat-off ang magnet, kaya ang paglikha ng isang standard na permanent magnet na gumagana epektibo sa headphones, telepono, pagsukat aparato, compasses, sound recording device. Napaka-tanyag sa ang paggamit ng mga permanenteng magneto, hindi electrically kondaktibo. Nakuha compound ng bakal oxides may iba't ibang mga iba pang mga oxides. Lodestone ay tumutukoy sa ferrite.

materyales semiconductor

Ang mga ito ay mga sangkap na magkaroon ng isang kondaktibiti halaga na kung saan ay sa agwat ng index para sa conductors at dielectrics. Ang kondaktibiti ng mga materyales na ito ay depende sa pagkakaroon ng mga impurities sa timbang, panlabas na epekto at direksyon ng mga panloob na mga depekto.

Mga katangian ng electrotechnical materyales Semiconductors grupo ay nagpapakita ng makabuluhang pagkakaiba mula sa bawat iba pang mga elemento sa sala-sala istraktura, komposisyon at mga katangian. Depende sa mga parameter na ito, mga materyales ay inuri sa 4 uri:

1. Elemento atom na naglalaman ng isang solong species: silikon, posporus, boron, siliniyum, indium, germanyum, galyum, at iba pa.
2. Materyales na naglalaman ng metal oxides binubuo ng - tanso oksido, cadmium, sink at iba pa.
3. Ang mga materyales sa ang pinagsamang grupo antimonide.
4. Organic materyales - naptalina, antrasin, at iba pa.

Depende sa lattice nahahati sa mga materyales polycrystalline semiconductor at monocrystalline elemento. Mga katangian ng mga de-koryenteng mga materyales ay nagpapahintulot sa kanila na ibahagi sa mga di-magnetic at mahina. Kabilang sa mga bahagi ng magnetic makilala sa Semi-konduktor, conductors at di-kondaktibo sangkap. I-clear ang allocation ay mahirap upang maisagawa, dahil maraming mga materyales kumilos na naiiba sa isang pagbabago ng kapaligiran. Halimbawa, operasyon ng ilang Semiconductors sa mababang temperatura ay maaaring kumpara sa epekto ng insulators. Yaong dielectrics sa pamamagitan ng heating trabaho bilang Semiconductors.

composite materyales

Mga materyales na hindi nahahati sa ang gumagana at komposisyon, na tinatawag na composite materyales, ito rin ay mga de-koryenteng mga materyales. Ang kanilang mga katangian at mga aplikasyon dahil sa isang kumbinasyon ng mga materyales na ginamit sa paggawa. Halimbawa ay glass fiber sheet bahagi, payberglas, mixtures ng kondaktibo at matigas ang ulo metal. Paggamit ng mga mixtures katumbas lakas ay ipinapakita materyal at ilapat ang mga ito sa kanilang destinasyon. Kung minsan ang isang kumbinasyon ng mga composite bahagi ay humantong sa ang paglikha ng isang ganap na bagong elemento sa iba pang mga katangian.

materyales film

Mas malawak na saklaw para sa mga de-koryenteng foils at malagkit tape nakakuha ng mga de-koryenteng mga materyales. Ang kanilang mga ari-arian ay naiiba mula sa iba pang dielectrics kakayahang umangkop, sapat na mekanikal lakas at mahusay na insulating properties. Ang kapal ng ang produkto ay nag-iiba depende sa materyal:

• film kapal ng 6-255 microns ginagawa, release tape 0,2-3,1 mm;
• polisterin produkto sa anyo ng mga tape at pelikula na ginawa 20-110 microns makapal;
• makapal polyethylene tape ginawa 35-200 m, isang lapad ng 250 sa 1500 mm;
• fluoroplastic film kapal ay ginawa 5-40 microns, isang lapad ng 10-210 mm makita.

Pag-uuri ng mga de-koryenteng mga materyales mula sa pelikula ay nagbibigay-daan upang makilala ang dalawang uri: oriented na at di-oriented film. Ang unang materyal ay ginagamit madalas.

Paints at Pintura para sa mga de-koryenteng pagkakabukod

Solusyon ng mga sangkap na bumubuo sa panahon ng solidification film Moderno ang mga de-koryenteng kagamitan. Ang grupong ito ay kabilang ang asphalts, drying langis, resins, selulusa esters o compounds at mga kumbinasyon ng mga sangkap. Conversion ng isang malagkit na sangkap sa insulator ay magaganap pagkatapos ng pagsingaw ng panunaw mass idineposito at bumubuo ng isang siksikan na film. Sa pamamagitan ng paraan ng paglalapat ng pelikula ay nahahati sa malagkit, patong at pagpapabinhi.

Impregnating varnishes ginagamit para sa mga de-koryenteng windings upang taasan ang thermal kondaktibiti at pagtutol sa kahalumigmigan. Coating varnish itaas na lumikha ng isang pangharang patong laban kahalumigmigan, malamig, langis, ibabaw paikot-ikot, plastic pagkakabukod. Malagkit components may kakayahang pandikit mika plate sa iba pang mga materyales.

Compounds para sa mga de-koryenteng pagkakabukod

Ang mga materyales ay nagpakita ng isang likido solusyon sa panahon ng paggamit, na sinusundan ng hardening at paggamot. Sangkap nailalarawan sa pamamagitan ng ang katunayan na ang mga bahagi ay hindi naglalaman ng solvents. Ang compounds sabi rin ng grupo na "de-koryenteng kagamitan". Forms ay ang kanilang paghahagis at impregnating. Ang unang uri ay ginagamit para sa pagpuno ng cavities sa cable panghalang, at ang pangalawang pangkat ay ginagamit para sa pagpapabinhi ng windings motor.

Compounds makabuo ng isang termoplastika, lumambot sila pagkatapos ng pagtaas sa temperatura, at thermosetting, steadfastly pinapanatili ang anyo ng solidification.

Pinapagbinhi na fibrous insulating materyales

Para sa ang produksyon ng naturang mga materyales gumagamit ng organic fibers at gawa ng tao sangkap. Natural gulay fibers ng sutla, linen, kahoy remaking sa mga materyales ng organic pinagmulan (fiber, tela, karton). Alinsangan ng naturang insulators umaabot mula sa 6-10%.

Organic materyales ng synthetic (nylon) ay naglalaman ng kahalumigmigan lamang ng 3 hanggang 5%, tulad ng saturation ng kahalumigmigan at tulagay fibers (payberglas). Tulagay materyales ay nailalarawan sa pamamagitan ng kawalan ng kakayahan sa sunog sa malaki heating. Kung ang mga materyales magbabad enamels o lacquers, ang flammability ay nagtataas. Supply ng electrical materyales ay ginawa sa paggawa ng mga de-koryenteng makinarya at appliances.

Leteroid

Ang isang manipis na hibla ay ginawa sa sheet at pinagsama sa isang roll para sa transportasyon. Ito ay ginagamit bilang isang materyal para sa pagmamanupaktura pagkakabukod gaskets, hugis dielectrics washers. Papel pinapagbinhi na may asbesto at asbesto board na gawa sa chrysotile asbesto, paghahati nito sa fibers. Asbestos ay may paglaban sa alkalina kondisyon, ngunit Pinaghihiwa-hiwalay sa isang asido.

Sa konklusyon, dapat ito ay mapapansin na ang paggamit ng mga modernong mga materyales para sa pagkakabukod ng mga de-koryenteng kagamitan serbisyo ng buhay ay makabuluhang tumaas. Para sa mga pag-install gusali gamitin ang mga materyales na may mga piling katangian na nagbibigay-daan para sa produksyon ng mga bagong functional equipment na may pinahusay na pagganap.