830 Shares 4543 views

Materiali elettrotecnici, proprietà e applicazioni

Efficienza e durata delle macchine elettriche, impianti dipende dalla condizione di isolamento, dispositivi elettrici per i quali vengono utilizzati i materiali. Essi sono caratterizzati da un insieme di proprietà specifiche in inserirsi in condizioni di campo elettromagnetico, e sono installati in dispositivi basati su questi indicatori.


materiali elettrici classificazione permette suddivisi in gruppi separati di isolante, semiconduttore, conduzione e materiali magnetici che integrano i prodotti principali: condensatori, conduttori, isolatori e elementi semiconduttori ready.

Materiali di agire campi magnetici ed elettrici come singole con proprietà specifiche, e sono esposti a radiazioni multipli simultaneamente. materiali magnetici convenzionalmente suddivisi in sostanze debolmente magnetiche e sostanze magnetiche. Nella tecnica elettrica più comunemente impiegato materiali magnetici forti.

scienza dei materiali

Il materiale viene detta sostanza, caratterizzato dal distinto da altri oggetti della composizione chimica, proprietà e struttura delle molecole e atomi. La sostanza è in uno dei quattro stati: gassosa, solida, liquida o plasma. Elettrici e materiali strutturali eseguire per installare una varietà di funzioni.

materiali conduttori trasmettono elettroni componenti del flusso forniscono isolamento dielettrico. Applicazione degli elementi resistivi conversione dell'energia elettrica in calore, i materiali dei prodotti da costruzione mantengono la loro forma, ad esempio, l'alloggiamento. materiali elettrici e di costruzione necessari per eseguire non uno ma diversi funzioni correlate, come un isolante nelle prove di carico elettrico, che lo porta a materiali strutturali.

Materiale elettrico scienza – la scienza che si occupa della definizione delle proprietà, lo studio del comportamento della materia sotto l'influenza di elettricità, calore, freddo, campi magnetici e di altri studi scientifici le caratteristiche specifiche necessarie per costruire macchine elettriche, dispositivi e gli impianti ..

Guide

Questi includono apparecchiature elettriche, che è il principale indicatore espresso conducibilità della corrente elettrica. Questo perché in massa di una sostanza sempre elettroni presenti sono debolmente legate al nucleo ed essendo portatori di carica liberi. Si muovono con l'orbita di una molecola ad un altro e creare una corrente. I principali materiali conduttivi considerati rame, alluminio.

Per i conduttori sono elementi che hanno una resistività elettrica ρ <10 -5, in cui il materiale è un ottimo conduttore di un indicatore 10 -8 Ohm * m. Tutti i metalli aventi una buona tabella corrente di 105 elementi 25 non sono soltanto i metalli, e da questo un gruppo eterogeneo di materiali corrente elettrica 12 condotta e sono considerati come semiconduttori.

La fisica di materiali elettrici permette il loro impiego come agenti negli stati liquidi e gassosi. Come il metallo liquido a temperatura normale è applicata solo mercurio, per cui lo stato naturale. Gli altri metalli utilizzati come conduttori unico liquido in uno stato riscaldato. Per conduttori utilizzati e liquido conduttivo, per esempio elettrolita. Proprietà importanti dei conduttori, che permettono di distinguerli secondo il grado di conduttività elettrica, caratteristiche di conducibilità termica vengono considerati e capacità di generazione termica.

materiali dielettrici

Diversamente conduttori, massa dielettrici contiene un piccolo numero di elettroni liberi forma allungata. La struttura principale della sostanza è la sua capacità di ricevere la polarità del campo elettrico. Questo fenomeno si spiega con il fatto che sotto l'influenza di cariche elettriche legate sono mossi nella direzione delle forze che agiscono. La distanza di spostamento è maggiore, maggiore è l'intensità del campo elettrico.

materiali isolanti elettrici sono il più vicino all'ideale che la conducibilità dell'indice più piccolo e meno pronunciata che il grado di polarizzazione, che dà un'indicazione della dispersione e l'allocazione di energia termica. La conducibilità del dielettrico si basa sull'azione di una piccola quantità di dipoli liberi spostamenti all'azione del campo. Dopo la polarizzazione, le forme sostanza dielettrici con differente polarità, ossia due cariche di segno diverso formate sulla superficie.

dielettrici applicazione più ampiamente in elettrico, in quanto l'uso di caratteristiche degli elementi attivi e passivi.

Per il materiale attivo, con proprietà suscettibili di gestione, includere:

  • pyroelectrics;
  • electroluminophors;
  • piezoelettrici;
  • ferroelettrici;
  • electrets;
  • materiali per emettitori del laser.

materiali elettrici base – dielettriche proprietà passive, è usato come materiali e condensatori di tipo convenzionale isolante. Essi sono in grado di separare le due parti del circuito elettrico tra di loro e impedire la fuoriuscita di cariche elettriche. Poiché il loro isolamento avviene tramite le parti conduttive per l'energia elettrica viene lasciato nel terreno o sulla carcassa.

separate da un isolante

Nei materiali dielettrici organici e inorganici sono divisi, a seconda della composizione chimica. dielettrici inorganici non contengono carbonio nella sua composizione, mentre le forme organiche sono elemento carbonio primario. sostanze inorganiche come ceramica, mica, un alto grado di calore.

materiale elettrico su un metodo per produrre diviso in dielettrici naturali e artificiali. L'ampio uso di materiali sintetici si basa sul fatto che la fabbricazione permette di conferire al materiale le proprietà desiderate.

Secondo la struttura di molecole e dielettrici reticolari molecolari divisi in polare e non polare. L'ultimo è anche chiamato neutro. La differenza è che gli atomi e molecole prima della loro azione sulla corrente elettrica o non hanno carica elettrica. K un gruppo neutrale comprende teflon, polietilene, mica, quarzo, e altri. I dielettrici polari sono costituite da molecole con una carica positiva o negativa, un esempio è polivinil cloruro, bachelite.

proprietà dielettriche

Come dielettrici divisi in gassosi, liquidi e solidi. I materiali elettrici solidi più comunemente usati. Le loro proprietà ed applicazioni valutate utilizzando parametri e caratteristiche:

  • una resistività di volume;
  • permittività dielettrica;
  • una resistività superficiale;
  • il coefficiente di permeabilità termica;
  • dielettrico perdita tangente dell'angolo espressa;
  • resistenza del materiale sotto l'influenza di energia elettrica.

Resistività di volume dipende dalla capacità di un materiale di resistere perdite corrente su valore costante. Indicatore inverso resistività chiamato conduttività di massa.

resistività superficiale viene determinata dalla capacità del materiale di resistere alla corrente costante che scorre sulla sua superficie. conducibilità superficiale è il reciproco della figura precedente.

Il coefficiente di permeabilità termica riflette il grado di variazione di resistività dopo aver aumentato la temperatura della sostanza. Tipicamente, la resistenza diminuisce all'aumentare della temperatura, quindi, il valore del coefficiente è negativo.

La costante dielettrica determina l'applicazione di materiali elettrici secondo la capacità del materiale per creare capacità elettrica. Misura della permittività relativa del dielettrico compreso nel concetto di permeabilità assoluta. Indicatore cambio capacità di isolamento visualizzata precedente coefficiente di permeabilità termica, che mostra contemporaneamente un aumento o diminuzione della capacità con una variazione di temperatura.

Tangente dell'angolo di perdita dielettrica riflette il grado di perdita di potenza a catena rispetto al materiale dielettrico sottoposto ad una corrente alternata elettrica.

materiali caratterizzati elettrotecnici di indicatore rigidità dielettrica, che determina la possibilità di distruggere la sostanza sotto sforzo. Nell'identificazione della resistenza meccanica di una serie di prove per stabilire il limite dell'indice resistenza a compressione, trazione, flessione, torsione, impatto e frattura.

Le caratteristiche fisiche e chimiche dei dielettrici

In dielettrici contenere un certo numero di acidi rilasciati. La quantità di idrossido di potassio in milligrammi necessarie per eliminare impurità in 1 g di sostanza è chiamato numero di acidità. Acidi distruggere materiali organici hanno un effetto negativo sulle proprietà isolanti.

materiali elettrici caratteristici completate coefficiente di viscosità o di attrito, che mostra il grado di flusso di materia. Viscosità è diviso in condizionale e cinematico.

Grado di assorbimento d'acqua è determinato in funzione della massa di acqua assorbita dai giorni dimensioni dell'elemento di prova dopo immersione in acqua ad una temperatura prefissata. Questa caratterizzazione indica la porosità del materiale, aumentando l'indice deteriora le proprietà isolanti.

materiali magnetici

La valutazione delle prestazioni delle proprietà magnetiche sono chiamati le caratteristiche magnetiche:

  • Permeabilità magnetica assoluta;
  • permeabilità magnetica relativa;
  • coefficiente termico di permeabilità magnetica;
  • massima energia del campo magnetico.

materiali magnetici sono divisi in duro e morbido. Gli elementi morbidi sono caratterizzati da piccole perdite in ritardo grandezza della magnetizzazione del corpo agisce campo magnetico. Sono più permeabile alle onde magnetiche hanno una piccola forza coercitiva e un'induzione di saturazione eccessivo. Il loro utilizzo nei trasformatori dispositivo delle macchine elettromagnetiche e meccanismi, schermi magnetici o altri apparecchi dove è necessario magnetizzazione con omissioni bassa energia. Questi includono puri ferro, ferro elettrolitici – Armco, permalloy, acciaio elettrico leghe fogli, di nichel-ferro.

materiali solidi sono caratterizzati da una significativa perdita ritardo grado di magnetizzazione sul campo magnetico esterno. Ricezione impulsi magnetici volta, tali materiali elettrici e prodotti sono magnetizzati, e per lungo tempo per mantenere l'energia immagazzinata. Hanno una elevata forza coercitiva e ad alta capacità induzione residua. Elementi con queste caratteristiche vengono utilizzate per la fabbricazione di magneti fissi. Rappresentanti di elementi sono leghe a base di componenti di ferro, alluminio, nichel, cobalto, silicio.

magnetodielectrics

Questo materiale misto, 75-80% nella composizione contenente la polvere magnetica, la massa di alto residuo polimerico organico è riempito con dielettrico. ferriti Y e ferriti valori di resistività di volume, piccole perdite per correnti parassite, che permette il loro utilizzo in tecnologia ad alta frequenza aumentata. Ferriti sono indicatori stabili nei diversi campi di frequenza.

Campo utilizzando ferromagnets

Essi sono utilizzati più efficace per creare un nucleo di bobine dei trasformatori. Applicazione del materiale permette di aumentare molto il campo magnetico del trasformatore, pur non cambiando la lettura corrente di forza. Tale inserimento della ferrite consumo di energia durante il funzionamento del dispositivo. materiali elettrici e apparecchiature dopo l'influenza magnetico esterno mantengono caratteristiche magnetiche, e mantiene un campo nello spazio adiacente.

correnti elementari non passano dopo lo spegnimento del magnete, creando così un magnete permanente standard che funziona in modo efficace le cuffie, telefoni, dispositivi di misura, bussole, dispositivi di registrazione sonora. Molto popolare nell'uso dei magneti permanenti, non elettricamente conduttivo. composto ottenuto di ossidi di ferro con vari altri ossidi. Lodestone riferisce a ferrite.

materiali semiconduttori

Questi sono elementi che hanno un valore di conduttività che è nell'intervallo di questo indice per conduttori e dielettrici. La conducibilità di questi materiali dipende dall'esistenza di impurità in peso, impatto esterno e direzioni di difetti interni.

Caratteristiche del gruppo elettrotecnico materiali semiconduttori mostrano differenze significative uni dagli altri elementi sul reticolo struttura, la composizione e le proprietà. In funzione di questi parametri, i materiali sono classificati in 4 tipologie:

  1. atomi elementi contenenti una singola specie: silicio, fosforo, boro, selenio, indio, germanio, gallio, e altri.
  2. Materiali contenenti ossidi metallici costituiti da – rame ossido, cadmio, zinco ed altri.
  3. I materiali nella antimonide gruppo combinato.
  4. Materiali organici – naftalene, antracene, e altri.

A seconda del reticolo diviso in materiali semiconduttori policristallino ed elementi monocristallino. Caratteristiche dei materiali elettrici permette loro di condividere il amagnetico e debolmente. Tra i componenti magnetici distinguere semiconduttori, conduttori ed elementi non conduttivi. Chiara allocazione è difficile da eseguire, dal momento che molti materiali si comportano diversamente in un ambiente in continua evoluzione. Ad esempio, il funzionamento di alcuni semiconduttori a basse temperature può essere confrontato con l'effetto degli isolatori. Quei dielettrici riscaldando lavoro come semiconduttori.

materiali compositi

Materiali che non sono divisi sul funzionamento e composizione, denominata materiali compositi, è anche materiali elettrici. Le loro proprietà e applicazioni a causa di una combinazione di materiali utilizzati nella fabbricazione. Esempi sono componenti foglio di fibra di vetro, fibra di vetro, miscele di metalli conduttivi e refrattari. L'utilizzo di miscele di forza equivalenti rivela materiale e applicarle alla loro destinazione. A volte una combinazione di componenti compositi porta alla creazione di un elemento completamente nuovo per le altre proprietà.

materiali della pellicola

Maggiori possibilità di lamine elettrici e nastri adesivi hanno guadagnato come materiali elettrici. Le loro proprietà sono diversi dagli altri flessibilità dielettrici, sufficiente resistenza meccanica ed eccellenti proprietà isolanti. Lo spessore del prodotto varia a seconda del materiale:

  • spessore del film di 6-255 micron, facendo nastro rilascio 0,2-3,1 mm;
  • prodotti di polistirene in forma di nastri e film prodotti 20-110 micron;
  • nastro polietilene spessore fatta 35-200 m, una larghezza di 250 a 1500 mm;
  • spessore del film fluoroplastico è costituito da 5 a 40 micron, una larghezza di 10-210 mm envisage.

Classificazione dei materiali elettrici del film consente di distinguere due tipi: Foglio orientato e non orientato. Il primo materiale è usato più spesso.

Vernici e coloranti isolanti

Soluzioni delle sostanze che formano pellicola durante la solidificazione sono apparecchiature elettriche moderne. Questo gruppo comprende asfalti, oli siccativi, resine, esteri di cellulosa o composti e combinazioni di questi componenti. Conversione di un componente viscosa in isolante avviene dopo evaporazione del solvente massa depositata e formando una pellicola densa. A titolo di applicazione della pellicola è diviso in adesivo, rivestimento e impregnazione.

Impregnazione vernici utilizzate per avvolgimenti elettrici al fine di aumentare la conducibilità termica e resistenza all'umidità. Vernice di rivestimento superiore crea un rivestimento protettivo contro l'umidità, freddo, olio, superficie di avvolgimento, isolamento in plastica. componenti adesivi sono capaci colla mica film con altri materiali.

Composti per isolamento elettrico

Questi materiali hanno presentato una soluzione liquida al momento dell'uso, seguita da indurimento e indurimento. Sostanze caratterizzate dal fatto che la composizione non contiene solventi. I composti appartengono al gruppo "materiale elettrico". Le forme sono la loro fusione e impregnante. Il primo tipo è usato per il riempimento di cavità in giunti di cavi, e il secondo gruppo viene utilizzato per impregnazione degli avvolgimenti del motore.

Composti producono un materiale termoplastico, si ammorbidiscono dopo l'aumento della temperatura, e termoindurenti, fermamente conservando la forma di solidificazione.

materiali isolanti fibrosi impregnati

Per la produzione di tali materiali utilizzando fibre organiche e componenti artificiali. fibre vegetali naturali di seta, lino, legno rifacimento dei materiali di origine organica (fibra, stoffa, cartone). Umidità di tali isolatori varia da 6-10%.

materiali organici di sintetico (nylon) contengono umidità soli 3 al 5%, come saturazione di umidità e fibre inorganiche (fibra di vetro). materiali inorganici sono caratterizzati da un'incapacità di sparare ad un notevole riscaldamento. Se i materiali in ammollo smalti o lacche, gli aumenti di infiammabilità. Fornitura di materiali elettrici vengono realizzati nella fabbricazione di macchine ed apparecchi elettrici.

Leteroid

Una fibra sottile è prodotto in fogli e arrotolato in un rotolo per trasporto. È usato come materiale per la fabbricazione delle guarnizioni isolanti, dielettrici forma rondelle. Carta impregnata di amianto e asse asbesto di amianto crisotilo, dividendolo in fibre. L'amianto ha resistenza alle condizioni alcaline, ma si rompe in un acido.

In conclusione, si deve notare che con l'uso di materiali moderni per l'isolamento delle apparecchiature elettriche durata è notevolmente aumentata. Per impianti edifici uso materiali con proprietà selezionate che consentono la produzione di nuove apparecchiature funzionali con prestazioni migliorate.