Bahan Electrotechnical, sifat dan aplikasi

Efisiensi dan daya tahan mesin listrik dan tanaman tergantung pada kondisi isolasi, perangkat listrik yang bahan yang digunakan. Mereka dicirikan oleh seperangkat sifat tertentu ketika ditempatkan dalam kondisi medan elektromagnetik, dan dipasang di perangkat berdasarkan indikator tersebut.

bahan listrik klasifikasi memungkinkan dibagi menjadi kelompok-kelompok yang terpisah dari isolasi, semikonduktor, melakukan dan bahan magnetik yang melengkapi produk utama: kapasitor, konduktor, isolator dan elemen semikonduktor siap.

Bahan untuk bertindak medan magnet atau listrik sebagai individu dengan sifat tertentu, dan terkena beberapa radiasi secara bersamaan. bahan magnetik konvensional dibagi menjadi zat lemah magnetik dan zat magnetik. Dalam teknik listrik paling umum digunakan bahan magnet yang kuat.

ilmu material

Materi yang mengatakan substansi, ditandai dengan berbeda dari benda-benda lain dari komposisi kimia, sifat dan struktur molekul dan atom. Zat ini dalam salah satu dari empat negara: gas, padat, cair atau plasma. Listrik dan bahan struktural melakukan untuk menginstal berbagai fungsi.

bahan Melakukan mengirimkan elektron komponen aliran menyediakan isolasi dielektrik. Penerapan elemen resistor mengubah energi listrik menjadi panas, bahan produk konstruksi mempertahankan bentuk mereka, misalnya, perumahan. Listrik dan bahan konstruksi yang dibutuhkan untuk melakukan bukan hanya satu tapi beberapa fungsi yang terkait, seperti isolator dalam tes beban listrik, yang membawa ke bahan struktural.

bahan listrik ilmu - ilmu yang berhubungan dengan definisi sifat, studi tentang perilaku materi di bawah pengaruh listrik, panas, dingin, medan magnet dan studi ilmu lainnya karakteristik khusus yang diperlukan untuk membangun mesin listrik, perangkat dan instalasi ..

panduan

Ini termasuk peralatan listrik, yang merupakan indikator utama menyatakan konduktivitas arus listrik. Hal ini karena dalam massa zat selalu elektron hadir yang lemah terikat pada inti dan menjadi pembawa muatan bebas. Mereka bergerak dengan orbit satu molekul ke yang lain dan menciptakan arus. Bahan konduktif utama yang dipertimbangkan tembaga, aluminium.

Untuk konduktor adalah elemen yang memiliki resistivitas ρ listrik <10 ^-5, dimana materi adalah konduktor yang sangat baik dengan indikator 10 ^-8 Ohm * m. Semua logam memiliki tabel saat ini baik dari 105 elemen 25 tidak hanya logam, dan dari ini berbagai kelompok bahan 12 perilaku arus listrik dan dianggap sebagai semikonduktor.

Fisika bahan listrik memungkinkan penggunaannya sebagai agen di negara-negara gas dan cair. Sebagai logam cair pada suhu normal diterapkan hanya merkuri, dimana keadaan alami. Logam lainnya yang digunakan sebagai konduktor hanya cairan dalam keadaan panas. Untuk konduktor digunakan dan cairan konduktif, misalnya elektrolit. sifat penting dari konduktor, yang memungkinkan untuk membedakan mereka sesuai dengan tingkat konduktivitas listrik, karakteristik konduktivitas termal dianggap dan kemampuan untuk generasi termal.

bahan dielektrik

Tidak seperti konduktor, massa dielektrik mengandung sejumlah kecil elektron bebas bentuknya memanjang. Properti utama dari substansi adalah kemampuannya untuk menerima polaritas medan listrik. Fenomena ini dijelaskan oleh fakta bahwa di bawah pengaruh biaya terkait listrik yang bergerak ke arah gaya yang bekerja. jarak offset lebih besar, semakin tinggi kekuatan medan listrik.

bahan isolasi listrik yang lebih dekat ke ideal daripada indeks konduktivitas yang lebih kecil, dan kurang diucapkan daripada tingkat polarisasi, yang memberikan indikasi dispersi dan alokasi energi panas. Konduktivitas dielektrik didasarkan pada aksi sejumlah kecil dipol bebas bergeser ke aksi lapangan. Setelah polarisasi, bentuk zat dielektrik dengan polaritas yang berbeda, yaitu, dua tuduhan tanda-tanda yang berbeda terbentuk di permukaan.

dielektrik aplikasi yang paling luas di listrik, karena penggunaan karakteristik elemen aktif dan pasif.

Untuk bahan aktif, dengan sifat setuju untuk manajemen, meliputi:

• pyroelectrics;
• electroluminophors;
• piezoelectrics;
• ferroelectrics;
• electrets;
• bahan untuk emitter di laser.

bahan listrik dasar - sifat pasif dielektrik, digunakan sebagai bahan isolasi dan kapasitor jenis konvensional. Mereka mampu memisahkan dua bagian dari rangkaian listrik dari satu sama lain dan mencegah meluapnya biaya listrik. Sejak isolasi mereka dilakukan melalui bagian saat-dukung energi listrik yang tersisa di dalam tanah atau di perumahan.

dipisahkan oleh isolator

Dalam bahan dielektrik organik dan anorganik dibagi, tergantung pada komposisi kimia. dielektrik anorganik tidak mengandung karbon dalam komposisi, sedangkan bentuk organik unsur karbon utama. zat anorganik seperti keramik, mika, tingkat tinggi panas.

materi listrik pada metode untuk memproduksi dibagi menjadi dielektrik alami dan buatan. Penggunaan macam bahan sintetis didasarkan pada kenyataan bahwa pembuatan memungkinkan untuk memberikan materi sifat yang diinginkan.

Menurut struktur molekul dan dielektrik kisi molekul dibagi menjadi polar dan non-polar. Yang terakhir juga disebut netral. Perbedaannya adalah bahwa atom dan molekul sebelum aksi mereka pada arus listrik atau tidak memiliki muatan listrik. K kelompok netral meliputi Teflon, polyethylene, mika, kuarsa, dan lain-lain. The dielektrik polar terdiri dari molekul dengan muatan positif atau negatif, contoh adalah polyvinyl chloride, bakelite.

sifat dielektrik

Sebagai dielektrik dibagi menjadi gas, cair dan padat. paling umum digunakan bahan listrik padat. sifat dan aplikasi mereka dievaluasi dengan menggunakan parameter dan karakteristik:

• volume resistivitas;
• permitivitas dielektrik;
• resistivitas permukaan;
• koefisien permeabilitas termal;
• dielektrik tangen rugi dari sudut menyatakan;
• kekuatan material di bawah pengaruh listrik.

Volume resistivitas tergantung pada kemampuan suatu material untuk menahan kebocoran atasnya nilai konstan saat ini. Indikator terbalik resistivitas disebut konduktivitas massal.

Permukaan resistivitas ditentukan oleh kemampuan material untuk menahan arus konstan yang mengalir di permukaannya. Permukaan konduktivitas adalah kebalikan dari angka sebelumnya.

Koefisien permeabilitas termal mencerminkan tingkat perubahan resistivitas setelah menaikkan suhu zat. Biasanya, perlawanan menurun dengan meningkatnya suhu, oleh karena itu, nilai koefisien negatif.

Dielektrik konstan menentukan aplikasi listrik dari bahan sesuai dengan kemampuan material untuk membuat kapasitansi listrik. Mengukur permitivitas relatif dielektrik yang termasuk dalam konsep permeabilitas absolut. Mengubah indikator kapasitas isolasi ditampilkan koefisien permeabilitas termal sebelumnya, yang sekaligus menampilkan peningkatan atau penurunan kapasitansi dengan perubahan suhu.

Tangen dari sudut kerugian dielektrik mencerminkan tingkat rantai kerugian daya sehubungan dengan bahan dielektrik mengalami bolak arus listrik.

bahan Electrotechnical ditandai indikator kekuatan dielektrik, yang menentukan kemungkinan menghancurkan substansi di bawah tekanan. Dalam mengidentifikasi kekuatan mekanik sejumlah tes untuk menetapkan batas indeks kekuatan tekan, tarik, lentur, torsi, dampak dan fraktur.

karakteristik fisik dan kimia dari dielektrik

Dalam dielektrik mengandung sejumlah asam dirilis. Jumlah kalium hidroksida dalam miligram diperlukan untuk menyingkirkan kotoran dalam 1 g zat disebut nomor asam. Asam menghancurkan bahan organik memiliki efek negatif pada sifat isolasi.

bahan listrik karakteristik dilengkapi koefisien viskositas atau gesekan, menunjukkan tingkat aliran materi. Viskositas dibagi menjadi bersyarat dan kinematik.

Tingkat penyerapan air ditentukan tergantung pada massa air diserap oleh tes hari ukuran elemen setelah direndam dalam air pada suhu yang telah ditentukan. karakterisasi ini menunjukkan porositas material, meningkatkan indeks memburuk sifat isolasi.

bahan magnetik

evaluasi kinerja sifat magnetik disebut karakteristik magnetik:

• permeabilitas absolut magnetik;
• magnetik permeabilitas relatif;
• koefisien termal permeabilitas magnetik;
• energi maksimum medan magnet.

bahan magnetik dibagi menjadi keras dan lunak. Unsur-unsur lembut yang ditandai dengan kerugian kecil tertinggal besarnya magnetisasi dari tubuh bertindak medan magnet. Mereka lebih permeabel terhadap gelombang magnetik memiliki kekuatan koersif kecil dan induksi saturasi yang lebih tinggi. penggunaannya dalam transformer perangkat mesin elektromagnetik dan mekanisme, perisai magnetik atau peralatan lainnya di mana perlu magnetisasi dengan kelalaian energi yang rendah. Ini termasuk besi, besi electrolytic murni - Armco, permalloy, baja listrik paduan lembar, nikel-besi.

bahan padat ditandai dengan hilangnya tingkat lagging signifikan dari magnetisasi pada medan magnet luar. Menerima pulsa sekali magnetik, bahan listrik tersebut dan produk magnet, dan untuk waktu yang lama untuk menjaga energi yang tersimpan. Mereka memiliki kekuatan koersif tinggi dan kapasitas induksi sisa yang tinggi. Elemen dengan karakteristik ini digunakan untuk pembuatan magnet stasioner. Perwakilan dari unsur adalah paduan didasarkan pada komponen besi, aluminium, nikel, kobalt, silikon.

magnetodielectrics

mixed material ini, 75-80% dalam komposisi yang mengandung bubuk magnetik, massa organik residu polimer tinggi diisi dengan dielektrik. Y ferit dan ferit peningkatan nilai-nilai resistivitas volume, kecil kerugian arus eddy, yang memungkinkan penggunaannya dalam teknologi frekuensi tinggi. Ferit merupakan indikator stabil di bidang frekuensi yang berbeda.

FIELD menggunakan ferromagnets

Mereka digunakan paling efektif untuk membuat inti kumparan transformator. Penerapan bahan memungkinkan untuk meningkatkan banyak medan magnet dari transformator, sementara tidak mengubah pembacaan saat ini kekuatan. penyisipan seperti ferit menghemat konsumsi daya selama operasi perangkat. bahan dan peralatan listrik setelah pengaruh magnet luar mempertahankan karakteristik magnetik, dan mempertahankan lapangan dalam ruang yang berdekatan.

arus SD tidak lulus setelah mematikan magnet, sehingga menciptakan magnet permanen standar yang bekerja secara efektif pada headphone, telepon, alat ukur, kompas, alat perekam suara. Sangat populer dalam penggunaan magnet permanen, tidak elektrik konduktif. senyawa yang diperoleh dari oksida besi dengan berbagai oksida lainnya. Batu magnet mengacu pada ferit.

bahan semikonduktor

Ini adalah elemen yang memiliki nilai konduktivitas yang dalam interval indeks ini untuk konduktor dan dielektrik. Konduktivitas bahan-bahan ini tergantung pada keberadaan kotoran berat, dampak eksternal dan arah cacat internal.

Karakteristik elektroteknik kelompok bahan semikonduktor menunjukkan perbedaan yang signifikan dari masing-masing elemen lain pada kisi struktur, komposisi dan sifat. Tergantung pada parameter ini, bahan diklasifikasikan menjadi 4 jenis:

1. atom unsur-unsur yang mengandung satu spesies: silikon, fosfor, boron, selenium, indium, germanium, gallium, dan lain-lain.
2. Bahan yang mengandung oksida logam terdiri dari - tembaga oksida, kadmium, seng dan lain-lain.
3. Bahan-bahan dalam kelompok antimonide gabungan.
4. bahan organik - naftalena, antrasena, dan lain-lain.

Tergantung pada kisi dibagi menjadi bahan polikristalin semikonduktor dan elemen monocrystalline. Karakteristik bahan listrik memungkinkan mereka untuk berbagi di non-magnetik dan lemah. Di antara komponen magnetik membedakan semikonduktor, konduktor dan elemen non-konduktif. Jelas alokasi sulit untuk melakukan, karena banyak bahan berperilaku berbeda dalam lingkungan yang berubah. Misalnya, pengoperasian beberapa semikonduktor pada suhu rendah dapat dibandingkan dengan efek dari isolator. Mereka dielektrik dengan memanaskan bekerja sebagai semikonduktor.

material komposit

Bahan yang tidak dibagi pada fungsi dan komposisi, yang disebut material komposit, juga bahan listrik. sifat mereka dan aplikasi karena kombinasi dari bahan yang digunakan dalam pembuatan. Contohnya adalah komponen lembar serat gelas, fiberglass, campuran logam konduktif dan tahan api. Penggunaan campuran kekuatan setara mengungkapkan materi dan menerapkannya ke tujuan mereka. Kadang-kadang kombinasi dari komponen komposit mengarah pada penciptaan elemen yang sama sekali baru dengan sifat-sifat lainnya.

bahan film

Ruang untuk foil listrik dan pita perekat telah mendapatkan sebagai bahan listrik. sifat mereka berbeda dari dielektrik fleksibilitas lainnya, kekuatan mekanik yang cukup dan sifat isolasi yang sangat baik. Ketebalan produk bervariasi tergantung pada bahan:

• ketebalan film dari 6-255 mikron lakukan, rilis rekaman 0,2-3,1 mm;
• produk polystyrene dalam bentuk kaset dan film yang diproduksi 20-110 mikron tebal;
• tebal pita polietilen dibuat 35-200 m, lebar 250 sampai 1500 mm;
• ketebalan film fluoroplastic dibuat 5 sampai 40 mikron, lebar 10-210 mm membayangkan.

Klasifikasi bahan listrik dari film memungkinkan untuk membedakan dua jenis: berorientasi dan non-berorientasi Film. Materi pertama yang paling sering digunakan.

Cat dan coating untuk insulasi listrik

Solusi zat pembentuk selama film pemadatan adalah peralatan listrik modern. Kelompok ini mencakup aspal, minyak pengeringan, resin, ester selulosa atau senyawa dan kombinasi komponen ini. Konversi dari komponen kental dalam insulator terjadi setelah penguapan massa pelarut disimpan dan membentuk sebuah film yang padat. Dengan cara menerapkan film ini dibagi menjadi perekat, coating dan impregnasi.

Meresapi pernis digunakan untuk gulungan listrik dalam rangka meningkatkan konduktivitas termal dan ketahanan terhadap kelembaban. Coating pernis atas membuat lapisan pelindung terhadap kelembaban, dingin, minyak, permukaan berliku, isolasi plastik. komponen perekat lem mampu mika piring dengan bahan lain.

Senyawa untuk isolasi listrik

Bahan-bahan ini telah disajikan solusi cair pada saat digunakan, diikuti oleh pengerasan dan menyembuhkan. Zat dicirikan oleh fakta bahwa komposisi tidak mengandung pelarut. Senyawa-senyawa juga termasuk dalam kelompok "peralatan listrik". Formulir casting dan impregnasi mereka. Tipe pertama digunakan untuk mengisi rongga di kopling kabel, dan kelompok kedua digunakan untuk peresapan dari gulungan motor.

Senyawa menghasilkan termoplastik, mereka melunakkan setelah peningkatan suhu, dan thermosetting, gigih melestarikan bentuk pemadatan.

Diresapi bahan isolasi berserat

Untuk produksi bahan-bahan tersebut menggunakan serat organik dan komponen buatan manusia. serat nabati alami dari sutra, linen, memperbaharui kayu di bahan asal organik (serat, kain, karton). Kelembaban isolator tersebut berkisar antara 6-10%.

bahan organik sintetis (nilon) mengandung uap air hanya 3 sampai 5%, seperti saturasi kelembaban dan serat anorganik (fiberglass). bahan anorganik ditandai dengan ketidakmampuan untuk menembak pemanasan yang cukup. Jika bahan untuk merendam enamel atau lak, mudah terbakar meningkat. Pasokan bahan listrik yang diproduksi dalam pembuatan mesin listrik dan peralatan.

Leteroid

Sebuah serat tipis diproduksi dalam lembaran dan digulung menjadi gulungan untuk transportasi. Ini digunakan sebagai bahan untuk pembuatan gasket isolasi, berbentuk dielektrik mesin cuci. Kertas diresapi dengan asbes dan papan asbes terbuat dari asbes chrysotile, pemisahan itu menjadi serat. Asbes memiliki ketahanan terhadap kondisi basa, tetapi rusak dalam asam.

Kesimpulannya, perlu dicatat bahwa dengan penggunaan material modern untuk isolasi kehidupan pelayanan peralatan listrik meningkat secara signifikan. Untuk instalasi bangunan menggunakan bahan dengan sifat yang dipilih yang memungkinkan untuk produksi peralatan fungsional baru dengan peningkatan kinerja.