חומרים אלקטרו, תכונות ויישומים

יעיל ועמידות של מכונות וצמחים חשמליים תלויים במצבו של הבידוד, מכשירי חשמל עבורו את החומרים המשמשים. הם מאופיינים סט של תכונות ספציפיות כאשר להציב תנאי שדה האלקטרומגנטי, וכן מותקנים במכשירים המבוססים על מדדים אלה.

חומרי סיווג חשמל מאפשר מחולקים לקבוצות נפרדות של בידוד, מוליכים למחצה, ניצוח וחומרים מגנטיים כי להשלים את המוצרים העיקריים: קבלים, מוליכים, מבודדים ואלמנטים מוליכים למחצה מוכנים.

חומרים לפעול שדות מגנטיים או חשמליים פרט עם מאפיינים ספציפיים, ונחשפים קרינות מרובות בו זמנית. חומרים מגנטיים מחולקים כמקובל לתוך חומרים מגנטיים חלש חומרים מגנטיים. בטכניקת החשמל לרוב מועסק חומרים מגנטיים חזקים.

מדע חומרים

החומר הוא אמר חומר, המאופיינת בניגוד לעצמים אחרים של ההרכב הכימי, תכונות ומבנה של מולקולות ואטומים. החומר הוא באחת מארבע מדינות: גזיים, מוצק, נוזל או פלזמה. חשמל חומרים מבניים לבצע להתקין מגוון רחב של פונקציות.

חומרים מוליכים לשדר רכיבי זרימת אלקטרונים לספק בידוד דיאלקטרי. יישום של האלמנטים נגד המרת אנרגיה חשמלית לחום, החומרים של מוצרי הבנייה שומרים על צורתם, למשל, את הדיור. חומרי חשמל והבנייה נדרשים לבצע לא אחד אלא כמה פונקציות קשורות, כגון כמבודד במבחני העומס החשמליים, אשר מביא אותו בחומרים מבניים.

חומרי חשמל מדע - המדע העוסק בהגדרת המאפיינים, חקר את התנהגות החומר תחת השפעת חשמל, חום, קור, שדות מגנטיים ומחקרים מדעיים אחרים המאפיינים הספציפיים הנדרשים כדי לבנות מכונות חשמל, מכשירים ומתקנים ..

מדריכים

אלה כוללים ציוד חשמלי, שבו הוא האינדיקטור המרכזי הביע מוליכות של זרם חשמלי. הסיבה לכך היא כי המסה של חומר תמיד אלקטרונים נוכחיים מחויבים בחולשה לגרעין ו נושאי מטען חופשיים להיות. הם נעים עם מסלולו של מולקולה אחת לאחרת וליצור נוכחי. החומרים מוליכי העיקריים נחשבים נחושת, אלומיניום.

כדי המנצחים הם אלמנטים שיש להם ρ התנגדות חשמלית <10 ^-5, שבה החומר הוא מנצח מעולה עם אינדיקטור 10 ^-8 אוהם * מטר. כל המתכות שיש בטבלה הנוכחית טובה של 105 אלמנטים 25 אינם מתכות בלבד, ומתוך זה קבוצה מגוונת של חומרים 12 להוליך זרם חשמלי נחשבים מוליכים למחצה.

הפיזיקה של חומרי חשמל מאפשרת השימוש שלהם כסוכנים במדינות גזי נוזלי. כמו המתכת הנוזלית בטמפרטורה רגילה מוחלת רק כספית, אשר במצבו הטבעי. המתכות האחרות המשמשות כמוליכי נוזל רק במצב מחומם. עבור מוליכים המשמשים ואת נוזל מוליך, עבור אלקטרוליט למשל. מאפיינים חשובים של מנצחים, המאפשר להבחין בהם על פי מידת מוליכות חשמלית, מוליכות תרמית מאפיינים נחשבים ויכולת דור תרמית.

חומרים דיאלקטריים

בניגוד מנצחים, המוני דיאלקטריים מכיל מספר קטן של אלקטרונים חופשיים צורה מאורכת. המאפיין העיקרי של החומר הוא היכולת שלה לקבל את הקוטביות של השדה החשמלי. תופעה זו מוסברת על ידי העובדה כי תחת השפעת חיובים הקשורים לחשמל מועברים לכיוון הכוחות הפועלים. המרחק לקזז גדול, כך עולה עוצמת השדה החשמלי.

חומרי בידוד חשמלי הם קרובים לאידיאל מאשר מוליכות מדד קטנים, ופחות בולטת יותר מאשר מידת הקיטוב, אשר נותן אינדיקציה פיזור והקצאת אנרגיה תרמית. המוליכות של דיאלקטרי מבוססות על הפעולה של כמות קטנה של משמרות דיפולים חופש הפעולה של השדה. לאחר קיטוב, צורות חומר דיאלקטרי עם קוטביות שונות, למשל, שני אישומים של סימנים שונים נוצרו על פני השטח.

דיאלקטריים Application ביותר בהרחבת חשמל, מאז שימוש במאפייני אלמנט אקטיביים ופסיביים.

לחומר הפעיל, עם תכונות ניתנות לניהול, כולל:

• pyroelectrics;
• electroluminophors;
• piezoelectrics;
• ferroelectrics;
• electrets;
• חומרים עבור קרינת הלייזר.

חומרי חשמל בסיסיים - מאפיינים פסיביים דיאלקטרי, משמשים חומרי בידוד וקבלים מסוג קונבנציונלי. הם מסוגלים להפריד בין שני חלקים של מעגל חשמלי זה מזה ולמנוע הצפה של מטענים חשמליים. מאז הבידוד שלהם מתבצע דרך חלקי הנשיאה שוטפת לאנרגיה חשמלית נשאר באדמה או על הדיור.

מופרדות כמבודד

בשנת חומרים דיאלקטריים אורגניים ואי-אורגניים מחולקים, תלוי בהרכב הכימי. דיאלקטריים אורגניים אינם מכילים פחמן בהרכבו, ואילו צורות אורגניות הן אלמנט פחמן הראשוני. חומרים אורגניים כגון קרמיקה, תציץ, רמה גבוהה של חום.

חומר חשמל על שיטה להפקת מחולק דיאלקטריים טבעי ומלאכותי. השימוש הנרחב בחומרים סינטטיים מבוסס על העובדה כי ייצור מאפשר לתת לחומר את המאפיינים הרצויים.

על פי המבנה של מולקולות וחומרים דיאלקטריים סריג מולקולרי מחולקים-קוטבי הלא קוטב. האחרון נקרא גם נייטרלי. ההבדל הוא כי האטומים והמולקולות לפני הפעולה שלהם על הזרם החשמלי או אין מטען חשמלי. K קבוצה ניטראלית כוללת טפלון, פוליאתילן, תציץ, קוורץ, ואחרים. דיאלקטריים הקוטב מורכבים מולקולות עם מטען חיובי או שלילי, דוגמא היא פוליוויניל כלוריד, בקליט.

מאפייני דיאלקטרי

כפי דיאלקטריים מחולקים גזים, נוזלים ומוצקים. חומרי החשמל המוצקים הנפוצים ביותר. המאפיינים ויישומם מוערכים באמצעות פרמטרים ומאפיינים:

• התנגדות נפח;
• permittivity דיאלקטרי;
• התנגדות משטח;
• מקדם חדירות תרמית;
• המשיק הפסד דיאלקטרי של זווית הביע;
• כוחו של החומר תחת השפעת החשמל.

התנגדות נפח תלויה ביכולת של חומר להתנגד דליפה עליה נוכחי ערך קבוע. התנגדות הפוכה מחוון נקראת מוליכות בתפזורת.

התנגדות Surface נקבעת על פי היכולת של חומר לעמוד בפני הזרם הקבוע זורם על פני השטח שלה. מוליכות Surface היא ההופכי של הדמות הקודמת.

מקדם חדירות תרמית משקף את מידת שינוי ההתנגדות לאחר העלאת הטמפרטורה של החומר. בדרך כלל, ההתנגדות פוחתת עם הגדלת הטמפרטורה, ולכן, הערך מקדם שלילי.

הקבוע הדיאלקטרי קובע את הבקשה חשמל של חומרים בהתאם ליכולת של חומר כדי ליצור קיבול חשמלי. מדד permittivity היחסי של דיאלקטרי לכלול במושג של חדירות מוחלטות. מחוון קיבולת בידוד שינוי מוצג מקדם חדירות תרמית קודמת, אשר בו זמנית מציג עלייה או ירידת קיבול עם שינוי הטמפרטורה.

משיק של זווית הפסד דיאלקטרי משקף את מידת אובדן כוח שרשרת ביחס חומר דיאלקטרי נתון זרם חילופין חשמלי.

חומרים אלקטרו-מאופיינים של אינדיקטור חוזק דיאלקטרי, אשר קובע את האפשרות של השמדת החומר תחת לחץ. בזיהוי החוזק המכאני של מספר בדיקות כדי לקבוע את חוזק לחיצת גבול מדד, מתיחה, כיפוף, torsional, השפעה שברה.

מאפיינים פיזיים וכימיים של דיאלקטריים

בשנת דיאלקטריים מכילים מספר מסוים של חומצות שפורסמו. כמות אשלגן במיליגרם נדרש להיפטר זיהומים ב 1 גרם של חומר נקראת מספר חומצה. חומצות להרוס יש חומרים אורגניים השפעה שלילית על תכונות בידוד.

חומרי חשמל מאפיין כהשלמה מקדם צמיגות או חיכוך, מראה את מידת הזרימה של החומר. צמיגות מחולקת מותנה ו קינמטיקה.

מידת ספיגת מים נקבעת בהתאם מסת מים שנספגו בימי גודל אלמנט הבדיקה לאחר טבילה במים בטמפרטורה קבועה מראש. אפיון זה מציין את נקבוביות של החומר, הגדלת מדד מידרדר תכונות בידוד.

חומרים מגנטיים

הערכת ביצועים של התכונות המגנטיות נקראת המאפיינים המגנטיים:

• חדירות מוחלטות מגנטי;
• חדירות יחסיות מגנטיות;
• מקדם תרמי של חדירות מגנטיות;
• מקסימום אנרגיה בשדה מגנטי.

חומרים מגנטיים מחולקים קשה ורך. האלמנטים הרכים מאופיינים הפסדים קטנים המפגרים עוצמת המגנוט של הגוף מתנהג שדה מגנטי. הם יותר חדירים אל הגלים המגנטיים יש כוח כפייה קטן אינדוקצית רוויה גבוהה. השימוש שלהם השנאים המכשירים של מכונות ומנגנונים אלקטרומגנטית, מגינים מגנטיים או מנגנון אחר שבו הוא המגנטיזציה הכרחי עם השמטות אנרגיה נמוכות. אלה כוללים, ברזל ברזל אלקטרוליטי טהור - Armco, permalloy, פלדה חשמליים סדינים, סגסוגות ניקל-ברזל.

חומרים מוצקים מאופיינים תואר מפגרת אובדן משמעותי של המגנטיזציה על השדה המגנטי החיצוני. קבלת פולסים מגנטיים פעם, חומרים ומוצרים חשמליים כאלה ממוגנטים, ובמשך זמן רב כדי לשמור על האנרגיה האצורה. יש להם כוח כפייה גבוה ויכולת גיוס שיורית גבוהה. אלמנטים בעלי מאפיינים אלה משמשים לייצור מגנטים נייחים. נציגי אלמנטים הם סגסוגות על בסיס ברזל, אלומיניום, ניקל, קובלט, רכיבי סיליקון.

magnetodielectrics

חומר מעורב זו, 75-80% בהרכב המכיל את האבקה המגנטית, המסה של שאריות פולימריים גבוהות אורגניות מלאה דיאלקטרי. Y ferrites ו ferrites גדלו ערכים של התנגדות נפח, הפסדים נוכחיים במערבולת קטנה, המאפשרת את השימוש בם בטכנולוגיה בתדירות גבוהה. Ferrites הם אינדיקטורים יציבים בתחומי תדר שונים.

שטח משתמש ferromagnets

הם משמשים בצורה היעילה ביותר כדי ליצור גרעין של סלילי השנאי. יישום של החומר מאפשר להגדיל בהרבה את השדה המגנטי של השנאי, ואילו לא משנה את הקריאה הנוכחית של כוח. החדרה כזה של פרית חוסכת בצריכת חשמל במהלך הפעלת המכשיר. חומרים וציוד חשמל לאחר השפעת המגנטי החיצונית לשמר מאפיינים מגנטיים, ושומרים שדה במרחב הסמוך.

זרמים יסודיים אינם עוברים לאחר כיבוי המגנט, ובכך ליצור מגנט קבוע סטנדרטי הפועל ביעילות על אוזניות, טלפונים, מכשירי מדידה, מצפנים, מכשירי הקלטת קול. מאוד פופולרי בשימוש מגנטים קבועים, לא מוליך חשמל. מתחם שהושג של תחמוצות ברזל עם תחמוצות שונות אחרות. שואבת מתייחסת פרייט.

חומרים מוליכים למחצה

אלה הם מרכיבים אשר יש ערך מוליכות המהווה את המרווח של מדד זה עבור מוליכים ומבודדים. המוליכות של חומרים אלה תלויות בקיומו של זיהומים במשקל, השפעה חיצונית וכיוונים של פגמים פנימיים.

מאפייני קבוצה מוליך למחצה וחומרים חשמליים מראים הבדלים משמעותיים בין כל אלמנטים אחרים על מבנה הסריג, הרכב ותכונות. בהתאם לפרמטרים אלה, חומרים מסווגים 4 סוגים:

1. אטומי אלמנטים המכילים מינים יחידים: סיליקון, זרחן, בורון, סלניום, אינדיום, גרמניום, גליום, ואחרים.
2. חומרים המכילים תחמוצות מתכת מורכבות - נחוש אוקסיד, קדמיום, אבץ ועוד.
3. החומרים של antimonide הקבוצה המשולבת.
4. חומרים אורגניים - נפתלין, anthracene, ואחרים.

בהתאם הסריג מחולק חומרים מוליכים למחצה גבישים ואלמנטי monocrystalline. תכונות של חומרים חשמליים מאפשרות להם לשתף את הלא-המגנטי בחולשה. בין מרכיבי המגנטי להבחין מוליכים למחצה, מוליכים ואלמנטים שאינם מוליכים. הקצאת נקה קשה לבצע, שכן חומרים רבים מתנהגים באופן שונה בסביבה משתנה. לדוגמא, הפעלת מוליכים למחצה כמה בטמפרטורות נמוכות ניתן להשוות עם ההשפעה המבודדת. דיאלקטריים אלה על ידי חימום העבודה כמו מוליכים למחצה.

חומרים מרוכבים

חומרים אשר אינם מחולקים על התפקוד והרכב, שנקרא חומרים מרוכבים, זה גם חומרי חשמל. התכונות והיישומים שלהם עקב שילוב של חומרים המשמשים לייצור. דוגמאות לכך הן זכוכית רכיבי סיבי גיליון, פיברגלס, תערובות של מתכות מוליכות עקשניות. השימוש עוצמות תערובות שווה מגלה חומר ולהחיל אותם ליעדם. לפעמים שילוב של רכיבים מורכבים מוביל ליצירת אלמנט חדש לחלוטין מאפיינים אחרים.

חומרי סרט

היקף רבתי עבור רדידי חשמל דבק זכה כחומרי חשמל. המאפיינים שלהם שונים גמישות דיאלקטריים אחרת, חוזק מכאני מספיק תכונות בידוד מעולות. העובי של המוצר משתנה בהתאם לחומר:

• סרט עובי של 6-255 מיקרון עושה, קלטת שחרור 0,2-3,1 מ"מ;
• מוצרי פוליסטירן בצורת קלטות וסרטים המיוצר 20-110 מיקרון עבה;
• סרט פוליאתילן עבה עשה 35-200 מ ', רוחב של 250 עד 1500 מ"מ;
• עובי סרט fluoroplastic נעשה 5 עד 40 מיקרון, ברוחב של לְדַמיֵן 10-210 מ"מ.

סיווג של חומרי חשמל מהסרט מאפשר להבחין בין שני סוגים: אורינטצית סרט הלא מכוון. החומר הראשון משמש לרוב.

צבעים וציפויים אלקטרו מבודדים

פתרונות של חומרים להרכיב במהלך סרט מיצוק הם ציוד חשמלי מודרני. קבוצה זו כוללת ואספלט, ייבוש שמן, שרפים, אסטרים תאיים או תרכובות ושילובים של רכיבים אלה. מרה של מרכיב צמיג מבודד מתרחשת לאחר אידוי של המסה הממסה שהופקדה ויוצרי סרט צפוף. לשם החלת הסרט מחולק דבק, ציפוי הספגה.

הספגות לקים המשמשת בפיתולי חשמל כדי להגדיל את המוליכות והתנגדות תרמית ללחות. לכה ציפוי עליון ליצור ציפוי מגן מפני רטיבות, קור, שמן, מתפתל שטח, בידוד פלסטי. רכיבי דבק הן צלחת יציץ דבק מסוגל עם חומרים אחרים.

תרכובות עבור בידוד חשמלי

חומרים אלה מוצגים בתמיסה נוזלית בעת השימוש, ואחריו התקשות וריפוי. חומרים מאופיינים העובדה בהרכב אינו מכיל ממסים. התרכובות גם שייכות לקבוצה "ציוד חשמלי". טפסים הם הליהוק הפריית שלהם. הסוג הראשון משמש למילוי חללים בחיבורי כבל, והקבוצה השנייה משמשת עבור הספגה של בפיתולי המנוע.

תרכובות לייצר חומר תרמופלסטי, שהם מתרככים לאחר עליית הטמפרטורה, ואת תרמוסטית, בעקשנות שמירה בצורה של התמצקות.

ולכה חומרי בידוד סיביים

עבור הייצור של חומרים כאלה באמצעות סיבים אורגניים ורכיבי מעשה ידי אדם. סיבים צמחיים טבעיים של משי, פשתן, העיצוב מחדש עץ בחומרים ממקור אורגני (סיבים, בד, קרטון). לחות של מבודדים כאלה נע בין 6-10%.

חומרים אורגניים של סינתטי (ניילון) מכילים לחות רק 3 עד 5%, כגון רוויה של לחות וסיבים אורגניים (פיברגלס). חומרים אורגניים מאופיינים על ידי חוסר יכולת לירות חימום ניכר. אם החומרים לספוג אמייל או לכות, עולה הדליק. אספקת חומרי חשמל מיוצרים בייצור מכונות ומכשירים חשמליים.

Leteroid

סיב דק מיוצר סדינים התגלגל לתוך לחמניה להובלה. זה משמש כחומר לייצור אטמי הבידוד, מכונה הכביסה דיאלקטריים בצורה. נייר ספוג אזבסט ולוח האזבסט עשוי אזבסט chrysotile, חלוקתו סיבים. אסבסט יש התנגדות לתנאי אלקליין, אך מתפרק בחומצה.

לסיכום, יש לציין כי עם השימוש בחומרים מודרניים עבור הבידוד של חי שירות מכשור חשמלי גדל באופן משמעותי. עבור מתקנים ומבנים להשתמש בחומרים בעלי תכונות נבחרות המאפשרים לייצור ציוד פונקציונלי חדש עם ביצועים משופרים.