Elektrotechnické materiály, vlastnosti a použití

Účinnost a životnost elektrických strojů a zařízení je závislá na stavu izolace, elektrických zařízení, pro které se používají materiály. Vyznačují se sadou specifických vlastností, pokud jsou umístěny v elektromagnetickém polních podmínkách, a jsou instalovány v zařízení na základě těchto ukazatelů.

Klasifikace elektrické materiály umožňuje rozděleny do jednotlivých skupin izolační, polovodivých, vedení a magnetických materiálů, které doplňují hlavní produkty: kondenzátory, vodičů, izolátorů a polovodičových prvků připravených.

Materiály, které působí jako jednotlivé magnetické nebo elektrické pole se specifickými vlastnostmi, a jsou vystaveny více záření současně. Magnetické materiály se běžně dělí na slabě magnetických látek a magnetických látek. V elektrickém technice nejčastěji používá silné magnetické materiály.

vědy o materiálech

Materiál je uvedené látky, vyznačující se tím, na rozdíl od jiných objektů chemické složení, vlastnosti a strukturu molekul a atomů. Látka je v jednom ze čtyř stavů: plynné, pevné, kapalné nebo plazmy. Elektrické a konstrukční materiály vykonávat instalovat různé funkce.

Vodivé materiály přenášet elektrony komponenty proudění poskytují dielektrické izolace. Aplikace odporových prvků přeměnu elektrické energie na teplo, materiály stavebních výrobků zachovávají svůj tvar, například kryt. Elektrické a stavební materiály nutné k provedení ne jeden, ale několik souvisejících funkcí, jako izolant v elektrickém zátěžových testů, které ji přivádí do konstrukčních materiálů.

Elektrické materiály věda - věda zabývající se definování vlastností, studium chování hmoty pod vlivem elektrické energie, tepla, chladu, magnetických polí a jiných studií vědy zvláštnostmi potřebné k vybudování elektrických strojů, přístrojů a zařízení ..

Guides

Mezi ně patří elektrická zařízení, což je hlavní indikátor vyjádřený vodivost elektrického proudu. To je proto, že se v hmotnosti látky vždy přítomen elektrony jsou slabě vázané k jádru a prosté nosičů náboje. Pohybují se na oběžné dráze jedné molekuly do druhého a vytvořit proud. Hlavní vodivé materiály považovány měď, hliník.

K vodičům jsou prvky, které mají elektrický odpor p <10 ^{~ 5,} vyznačující se tím, že materiál je vynikající vodič s indikátorem 10 ^-8 Ohm * m. Všechny kovy, které mají dobrou aktuální tabulky 105 prvků 25 jsou nejen kovy, a z toho různorodá skupina materiálů 12 chování elektrického proudu a jsou považovány za polovodiče.

Fyzika elektrických materiálů umožňuje jejich použití jako látek v plynné a kapalné stavy. Jako tekutý kov při normální teplotě se aplikuje pouze rtuť, pro které je přirozený stav. Další kovy použito jako vodiče pouze kapaliny v zahřátém stavu. U vodičů používaných a vodivé kapaliny, například elektrolytu. Důležité vlastnosti vodičů, umožňující odlišit podle stupně elektrické vodivosti, tepelné vlastnosti vodivosti jsou považovány a schopnost tepelné výroby.

dielektrické materiály

Na rozdíl od vodičů, dielektrika hmota obsahuje malé množství volných elektronů podlouhlý tvar. Hlavní vlastností této látky je její schopnost přijímat polarity elektrického pole. Tento jev se vysvětluje tím, že pod vlivem poplatků za elektřinu související se pohybují ve směru působících sil. Přesazení vzdálenost větší, čím vyšší je intenzita elektrického pole.

Elektrické izolační materiály jsou blíže k ideální než menší index vodivost, a méně výrazná než je stupeň polarizace, který je ukazatelem toho, disperze a tepelné rozdělení energie. Vodivost dielektrika je založen na působení malého množství volné dipólů posunů k působení na poli. Po polarizace, dielektrické formy látka s různou polaritou, to znamená dvě násady různých značek vytvoří na povrchu.

Aplikační dielektrika nejvíce značně v elektrických, od použití aktivních a pasivních prvků vlastnostmi.

Pro účinné látky, s vlastnostmi mohou být předmětem řízení, jsou:

• pyroelectrics;
• electroluminophors;
• piezoelektrik;
• feroelektrika;
• elektretový;
• materiály pro zářičů v laseru.

Základní elektrické materiály - dielektrické pasivní vlastnosti, se používá jako izolační materiály a kondenzátory z běžného typu. Jsou schopni oddělit dvě části elektrického obvodu od sebe a zabránit přetečení elektrických nábojů. Vzhledem k tomu, jejich izolace se provádí pomocí proudovou částí na energii elektrickou je ponechán v zemi nebo na pouzdru.

odděleny izolátorem

V organických a anorganických dielektrických materiálů se dělí v závislosti na chemickém složení. Anorganické dielektrika neobsahují uhlík v jeho složení, zatímco organické formy jsou primární uhlík. Anorganické látky , jako je keramika, slída, s vysokým stupněm tepla.

Elektrický materiál na způsobu výroby dělí na přírodní a umělé dielektrika. Široké použití syntetických materiálů je založena na skutečnosti, že výroba umožňuje, aby se materiál požadovaných vlastností.

Podle struktury molekul a molekulárních dielektrik mřížky jsou rozděleny do polární a nepolární. Posledním je také nazýván neutrální. Rozdíl je v tom, že se atomy a molekuly před jejich působení na elektrický proud, nebo nemají žádný elektrický náboj. K neutrální skupina zahrnuje teflon, polyethylen, slída, křemen, a další. Polární dielektrika se skládají z molekul s pozitivním nebo negativním nábojem, příkladem je polyvinylchlorid, bakelit.

dielektrické vlastnosti

Jako dielektrika dělí na plynné, kapalné a pevné látky. Nejběžněji používané pevné elektrické materiály. Jejich vlastnosti a použití hodnocena pomocí parametrů a charakteristik:

• měrný odpor na objem;
• dielektrikum permitivita;
• povrchový odpor;
• koeficient tepelné propustnosti;
• dielektrický ztrátový tangens úhlu vyjádřený;
• Pevnost materiálu pod vlivem elektrické energie.

Měrný odpor závisí na schopnosti materiálu odolávat úniku povlak, konstantní hodnotu proudu. Indikátor inverzní odpor nazývá hromadné vodivost.

Povrchový měrný odpor je určena schopnost materiálu odolávat konstantního proudu, který teče na jeho povrchu. Povrchová vodivost je převrácená na předchozím obrázku.

Koeficient tepelné propustnosti odráží stupeň změny měrného odporu po zvýšení teploty látky. Typicky je odpor klesá se zvyšující se teplotou, a proto se velikost koeficientu je negativní.

Dielektrická konstanta určuje elektrický použití materiálů v souladu se schopností materiálu pro vytvoření elektrické kapacity. Měření relativní permitivity dielektrika zahrnuty v pojmu absolutní propustnosti. Změna indikátor kapacita izolace zobrazena předchozí koeficient tepelné propustnosti, která současně zobrazuje zvýšení nebo snížení kapacity se změnou teploty.

Tečna dielektrické ztrátového úhlu odráží stupeň ztráty výkonu řetězce s ohledem na dielektrický materiál, který je vystaven střídavého elektrického proudu.

Vyznačující se tím elektrotechnické materiály dielektrické indikátor síly, který určuje možnost zničení látky pod tlakem. Při identifikaci mechanické pevnosti celé řadě testů pro stanovení mezní index pevnost v tlaku, pevnost v tahu, ohybu, krůtu, dopadu a lom.

Fyzikální a chemické vlastnosti dielektrika

V dielektrika obsahují určitý počet uvolněných kyselin. Množství hydroxidu draselného v miligramech požadovaných zbavit nečistot v 1 g látky, se nazývá číslo kyselosti. Kyseliny zničit organické materiály mají negativní vliv na izolační vlastnosti.

Charakteristické elektrické materiály doplněny koeficient viskozity nebo tření, ukazující míru toku hmoty. Viskozita se dělí na podmíněné a kinematické.

Stupeň absorpce vody se určuje v závislosti na množství vody, absorbované dnů Velikost testovací prvek po ponoření do vody při předem stanovené teplotě. Tato charakteristika udává pórovitost materiálu, čímž se zvyšuje index zhoršuje izolační vlastnosti.

magnetické materiály

Hodnocení výkonu magnetických vlastností se nazývají magnetické vlastnosti:

• Magnetické absolutní propustnost;
• magnetická relativní propustnost;
• teplotní koeficient magnetické permeability;
• energie maximální magnetické pole.

Magnetické materiály jsou rozděleny do tvrdé a měkké. Měkké prvky se vyznačují malými ztrátami zaostává velikost magnetizace těla působící magnetické pole. Jsou propustnější pro magnetické vlny mají malou koercitivní sílu a vyšší nasycení indukci. Jejich použití v transformátorech zařízení elektromagnetického stroje a mechanismy, magnetické štíty nebo jiné zařízení, kde je nutné magnetizace s nízkoenergetickými opomenutí. Ty zahrnují čisté elektrolytické železo, železo - Armco, permalloy, elektrické ocelové slitiny plechy, nikl-železo.

Pevné materiály se vyznačují významnou ztrátou zpožďování stupeň magnetizace na vnějším magnetickém poli. Příjem jednou magnetických impulsů, tyto elektrické materiály a výrobky jsou zmagnetizovány, a po dlouhou dobu, aby se uložené energie. Mají vysokou koercitivní sílu a vysoký zbytkový indukční kapacity. Prvky s těmito vlastnostmi se používají pro výrobu stacionárních magnetů. Zástupci prvků jsou slitiny na bázi železa, hliníku, niklu, kobaltu, křemíku komponenty.

magnetodielectrics

Tento smíšený materiál, 75-80% v prostředku, který obsahuje magnetický prášek, hmotnost organické vysokomolekulární polymerní zbytek je vyplněn dielektrikem. Y ferity a ferity zvýšené hodnoty měrného odporu, malých ztrát vířivými proudy, což umožňuje jejich použití v vysokofrekvenční technologii. Feritová jádra jsou stabilní ukazatele v různých frekvenčních oblastech.

FIELD pomocí feromagnetikách

Byly efektivně použity k vytvoření jádra transformátoru cívek. Použití materiálu umožňuje zvýšit mnohem magnetické pole transformátoru, i když není změně současné čtení síly. Takové vložení feritu šetří spotřebu energie při provozu zařízení. Elektrické materiály a zařízení po vnějšího magnetického vlivu udržet magnetické vlastnosti, a udržuje pole v sousedním prostoru.

Elementární proudy neprojdou po vypnutí magnetem, čímž se vytvoří standardní permanentní magnet, který pracuje efektivně na sluchátka, telefony, měřicí přístroje, kompasy, pořizování zvukových nahrávek zařízení. Velmi populární v použití permanentních magnetů, není elektricky vodivý. Získá se sloučenina z oxidů železa s různými jinými oxidy. Magnet odkazuje na ferit.

polovodičové materiály

Jedná se o prvky, které mají vodivost, která je v intervalu tohoto indexu pro vodiče a dielektrika. Vodivost těchto materiálu je závislá na existenci nečistot v hmotnosti, měřící zařízení a směrů vnitřních vad.

Charakteristika elektrotechnického skupiny materiálů polovodiče ukazuje významné rozdíly od sebe navzájem prvků na mřížkové struktury, složení a vlastnosti. V závislosti na těchto parametrech, materiály jsou rozděleny do 4 typů:

1. Prvky atomy, které obsahují jediný druh: křemík, fosfor, bor, selen, indium, germanium, gallium, a další.
2. Materiály, obsahující oxidy kovů, sestávající z - oxidu mědi, kadmia, zinku a dalších.
3. Materiály ve skupině s kombinovanou antimonide.
4. Organické materiály - naftalen, antracen, a další.

V závislosti na mřížce rozdělené do polykrystalického polovodičových materiálů a monokrystalických prvků. Charakteristika elektrických materiálů umožňuje, aby se podílel na nemagnetické a slabě. Mezi složky magnetického rozlišovat polovodiče, vodiče a nevodivých prvků. Jasné rozdělení úkolů je obtížné provádět, protože mnoho materiály se chovají odlišně v měnícím se prostředí. Například, provozování některých polovodičů při nízkých teplotách může být v porovnání s účinkem izolátorů. Tyto dielektrika podle topenářské práce jako polovodiče.

kompozitní materiály

Materiály, které nejsou rozděleny na fungování a složení, zvané kompozitní materiály, to je také elektrické materiály. Jejich vlastnosti a aplikace v důsledku kombinace materiálů, používaných při výrobě. Příklady jsou skleněná vlákna plechové součásti, laminát, směsi vodivých a žáruvzdorných kovů. Použití směsi ekvivalentních silných odhaluje materiál a aplikovat je na místo určení. Někdy kombinace kompozitních prvků vede k vytvoření zcela nového prvku na další vlastnosti.

filmové materiály

Větší prostor pro elektrické fólií a lepicích pásek získali jako elektroinstalačního materiálu. Jejich vlastnosti jsou odlišné od jiných dielektrika pružnost, dostatečnou mechanickou pevnost a vynikající izolační vlastnosti. Tloušťka výrobku se mění v závislosti na materiálu:

• tloušťka filmu 6-255 um dělá, uvolňovací pásky 0,2-3,1 mm;
• polystyrénové výrobky ve formě pásků a filmů vyrobených 20-110 mikronů;
• z tenké polyethylenové pás z 35-200 m, šířku 250 až 1500 mm;
• fotoplastikovou tloušťka filmu se provádí 5 až 40 um, šířka 10-210 mm uvažovat.

Klasifikace elektrických materiálů z filmu umožňuje rozlišit dva typy: orientovaný a non-orientovaného filmu. První materiál se používá nejčastěji.

Nátěrové materiály elektroizolační

Roztoky látek, které v průběhu tuhnutí filmu jsou moderní elektrická zařízení. Do této skupiny patří asfalty, vysychavé oleje, pryskyřice, estery celulózy nebo sloučeniny a kombinace těchto složek. Konverze viskózní složky v izolátoru dochází po odpaření rozpouštědla hmoty nanesené a tvořící hustý film. Jako použití fólie je rozdělena do lepidla, nátěry a impregnace.

Impregnační laky používané pro elektrické vinutí, aby se zvýšila tepelná vodivost a odolnost proti vlhkosti. Krycí lak horní vytvořit ochranný povlak proti vlhkosti, chladu, oleje, povrchové navíjení, plastovou izolací. Lepicí prvky je možno lepidlo slída deska s jinými materiály.

Sloučeniny pro elektrickou izolaci

Tyto materiály byly prezentovány kapalného roztoku v době použití, následuje kalení a vytvrzování. Látky, vyznačující se tím, že kompozice neobsahuje rozpouštědla. Tyto sloučeniny také patří do skupiny „elektrických zařízení“. Formuláře jsou jejich lití a impregnace. První typ se používá pro plnění dutin v kabelových spojek, a druhá skupina se používá pro impregnaci vinutí motoru.

Sloučeniny vzniku termoplastického, změknou po zvýšení teploty, a teplem tvrditelné, vytrvale zachování formu tuhnutí.

Impregnované vláknité izolační materiály

Pro výrobu takových materiálů za použití organických vláken a umělých komponenty. Přírodní rostlinná vlákna z hedvábí, lnu, dřeva opětovného v materiálů organického původu (vlákna, tkaniny, lepenky). Vlhkost z těchto izolantů se pohybuje v rozmezí 6-10%.

Organické materiály syntetického (nylon) obsahují vlhkost pouze 3 až 5%, jako je například nasycení vlhkostí a anorganických vláken (skleněného vlákna). Anorganické materiály jsou charakterizovány neschopností střílet na značné zahřívání. V případě, že materiál vsáknout laky nebo laky, na hořlavost zvyšuje. Dodávky elektroinstalačního materiálu jsou vyráběny ve výrobě elektrických strojů a přístrojů.

Leteroid

Tenká vlákna se vyrábí v listech a svine do svitku pro přepravu. Je používán jako materiál pro výrobu izolačních těsnění, tvarové podložky dielektrika. Papír impregnovaný s azbestem a azbestové desky z chrysotilového azbestu, rozdělením do vláken. Azbest má odolnost proti alkalických podmínek, ale rozkládá v kyselině.

Na závěr je třeba poznamenat, že s využitím moderních materiálů pro izolaci elektrických zařízení životnost se výrazně zvýšila. U instalací budovy použít materiály s vybranými vlastnostmi, které umožňují výrobu nové funkční zařízení se zlepšeným výkonem.