- •Оглавление.
- •Глава 1. Общие сведения.
- •Глава II. Проводниковые и резистивные материалы.
- •Глава III. Полупроводниковые материалы.
- •Глава IV. Диэлектрические материалы.
- •4.6. Контрольные вопросы.
- •Глава V. Магнитные материалы.
- •5.1. Классификация.
- •Глава VI. Конструкционные материалы.
- •Глава VII. Пассивные радиокомпоненты.
- •7.6. Контрольные вопросы.
- •Глава I. Общие сведения.
- •Основные определения.
- •3. Технологические свойства:
- •1.2. Строение радиоматериалов.
- •1.2.1. Строение атома.
- •1.2.2. Виды химических связей.
- •1.2.3. Физическое состояние материалов.
- •1.3.4. Зонная теория твёрдого тела.
- •2.2. Электрические свойства и параметры.
- •2.2.1. Удельное электрическое сопротивление.
- •2.2.2. Температурный коэффициент удельного сопротивления.
- •2.2.3. ТермоЭдс.
- •2.3. Неэлектрические свойства.
- •2.3.1. Механические свойства.
- •2.3.2. Тепловые свойства.
- •2.3.3. Технологические свойства.
- •2.3.4. Специальные свойства.
- •2.4. Материалы высокой проводимости.
- •2.4.1. Медь.
- •2.4.2. Алюминий.
- •2.6. Материалы специального назначения
- •2.6.1. Благородные металлы.
- •2.6.2. Тугоплавкие материалы.
- •2.6.3. Припои.
- •2.6.4. Неметаллические проводники.
- •2.6.4.1. Углеграфитовые материалы.
- •2.6.4.2. Композиционные резистивные и проводящие материалы.
- •2.6.5. Материалы для контактов.
- •2.6.6. Материалы для термопар.
- •2.7. Сверхпроводники и криопроводники.
- •2.8. Контрольные вопросы.
- •Глава III. Полупроводниковые материалы.
- •3.1. Историческая справка.
- •3.2 Классификация полупроводников.
- •3.3. Типы полупроводников.
- •3.3.1. Собственные полупроводники.
- •3.3.2. Примесные полупроводники.
- •3.4. Электронно-дырочный переход.
- •3.6. Параметры полупроводников.
- •3.7. Простые полупроводники.
- •3.8. Полупроводниковые соединения.
- •3.10. Термоэлектрические эффекты.
- •3.11. Эффект Холла.
- •3.12. Проводимость в сильных электрических полях.
- •3.13. Пьезоэлектрические эффекты.
- •3.15. Контрольные вопросы к разделу III.
- •Глава IV. Диэлектрические материалы.
- •4.1. Электрические свойства диэлектриков.
- •4.1.1. Поляризация диэлектриков.
- •4.1.4. Проводимость диэлектриков. Проводимость твёрдых диэлектриков.
- •4.1.5. Диэлектрические потери.
- •4.2. Неэлектрические свойства диэлектриков.
- •4.2.1. Влажностные свойства диэлектриков.
- •4.2.2. Механические свойства.
- •4.2.3. Тепловые свойства.
- •4.3. Твёрдые пассивные органические диэлектрики.
- •4.3.2. Полимеры.
- •4.3.3. Полимеры, получаемые полимеризацией.
- •4.3.4. Полимеры, получаемые поликонденсацией.
- •4.3.6. Волокнистые материалы.
- •4.3.7. Лаки и эмали.
- •4.3.8. Компаунды.
- •4.3.9. Слоистые пластики.
- •4.3.10. Эластомеры.
- •4.4. Неорганические диэлектрики.
- •4.4.1. Свойства неорганических диэлектриков.
- •4.4.3. Ситаллы (стеклокерамика).
- •4.4.4. Электротехническая керамика.
- •4.4.5. Слюда.
- •4.4.6. Асбест.
- •4.4.7. Жидкие диэлектрики.
- •4.4.8. Газообразные диэлектрики.
- •4.5. Активные диэлектрики.
- •4.5.1. Сегнетоэлектрики.
- •4.5.3. Пироэлектрики.
- •4.5.5. Материалы квантовой электроники.
- •4.5.6. Материалы с оптическими эффектами.
- •4.6. Контрольные вопросы к главе IV.
- •Глава V. Магнитные материалы.
- •5.1 Классификация.
- •5.2 Свойства ферромагнетиков.
- •5.3.1. Материалы для постоянных и низкочастотных магнитных полей.
- •5.4. Литые высококоэрцитивные сплавы.
- •5.4.2. Металлокерамические и металлопластические материалы.
- •5.4.3. Магнитотвёрдые ферриты.
- •5.5. Контрольные вопросы.
- •Глава VI. Конструкционные материалы.
- •6.1. Строение конструкционных материалов.
- •6.2. Механические свойства.
- •6.3. Производство чугуна и сталей.
- •6.4. Конструкционные металлические сплавы.
- •6.4.1. Сплавы на основе железа.
- •6.4.2. Сплавы на основе алюминия.
- •6.4.3. Сплавы на основе меди.
- •Глава VII. Пассивные радиокомпоненты.
- •7.1. Общие сведения.
- •7.2.1. Классификация.
- •7.2.2. Параметры резисторов.
- •7.2.5. Свойства резисторов.
- •7.2.6. Специальные резисторы.
- •7.3. Конденсаторы.
- •7.3.2. Классификация конденсаторов.
- •7.3.3. Условные обозначения и маркировка.
- •7.4. Катушки индуктивности.
- •7.4.1. Свойства катушек индуктивности.
- •7.4.3. Классификация катушек индуктивности.
- •7.4.4. Условные графические обозначения.
- •7.4.5. Основные параметры катушек индуктивности.
- •7.4.6. Специальные катушки индуктивности.
- •7.6. Контрольные вопросы.
4.4.5. Слюда.
Слюды ― природные кристаллические минералы (водные алюмосиликаты) имеющие ярко выраженную слоистую структуру и поэтому ярко выраженную анизотропию свойств. Известно тридцать природных разновидностей слюды. В качестве электроизоляционного и конденсаторного материала применяют два вида:
– Мусковит. Алюмосиликат калия, (K2O5∙3Al2O3∙6SiO2∙2H2O ― бесцветное или с зелёными, розовыми оттенками вещество).
– Флогопит. Магнезиальный силикат калия (.K2O∙6MgO∙Al2O3∙6SiO2∙2H2O ― имеет тёмный цвет).
Мусковит и флогопит легко расщепляются на тонкие, упругие, прочные пластинки, обладающие высокой нагревостойкостью (600° -1000°С). По совокупности свойств, слюды широко применяют при производстве электроизоляционных материалов, имеющих разнообразное применение.
Выпускается и синтетическая слюда ― фторфлогопит, имеющая диэлектрические свойства лучше природных слюд.
Из слюды изготовляют полуфабрикаты для производства изоляционных материалов ― щипаную слюду и слюдяные бумаги.
Из щипаной слюды изготовляют миканиты, а из слюдяной бумаги ― слюдиниты и слюдопласты.
Миканиты ― листовые или рулонные материалы, склеенные из лепестков щипаной слюды с помощью клеящего лака или смолы. Из миканитов делают:
– коллекторный миканит (твёрдые изоляционные прокладки в электрических машинах);
– прокладочный миканит;
–формовочный миканит;
– гибкий миканит;
– микафолий ― гибкий в нагретом состоянии.
Из слюдяной бумаги делают слюдонит, материал аналогичный миканиту, и слюдопласты ― листовой и рулонный материал из флогопита, пропитанного связующими.
4.4.6. Асбест.
Асбест ― природный волокнистый материал, отличающийся высокой нагревостойкостью (400°С). Используется для изготовления пряжи, тканей и как компонент при производстве слоистых пластиков, асбогетинакса, асботекстолита. Применение ограничено из-за токсичности.
4.4.7. Жидкие диэлектрики.
Предназначены для пропитки электрической изоляции обмоток мощных силовых трансформаторов, конденсаторов, кабелей с целью повышения электрической прочности, охлаждения, улучшения свойств изоляции и условий дугогашения в масляных выключателях.
По химическому составу различают:
– Нефтяные масла: трансформаторные, конденсаторные, кабельные. Недостатком их является пожароопасность, зависимость свойств от примесей.
– Синтетические жидкости, негорючие и более дорогие. Это хлорированные углеводороды (совол, севтол-10), кремнийорганические жидкости, фторорганические жидкости.
4.4.8. Газообразные диэлектрики.
Газообразные диэлектрики находят
применение в электротехнике в качестве
электроизоляционных материалов. Они
имеют высокое удельное электрическое
сопротивление, малую диэлектрическую
проницаемость
,
малые потери. Основным недостатком
газообразной электрической изоляции
является её низкая электрическая
прочность, которая восстанавливается
немедленно после снятия приложенного
напряжения.
В качестве газообразных диэлектриков применяются воздух, двух и трёхатомные газы, инертные газы.
Воздух представляет собой смесь из азота N2 (78, 03%), кислорода О2 (20,93%), углекислого газа (0,03%), инертных газов (0,1%). В воздушных конденсаторах, ЛЭП воздух является единственным изолирующим материалом.
Газы ― азот N2, кислород О2, водород Н2, углекислый газ СО2, гелий (Не), аргон (Ar2).
Наилучшими газообразными диэлектриками являются элегаз SF6, фреон CCl2F2.
