Тепловые свойства и характеристики материалов

Тепловые характеристики позволяют оценить поведение материалов при нагревании, т.к. большинство материалов электрических машин и аппаратов работает при повышенных температурах.

Тепловые характеристики твёрдых материалов.

1. Плавкость – это свойство материала при нагревании переходит из твёрдого состояния в жидкое.

Температура плавления t_пл – это температура, при которой материал переходит из твёрдого состояния в жидкое.

2. Нагревостойкость – это свойство материала длительно выдерживать предельно допустимую температуру без ухудшения его свойств.

Определяется по изменении электрических и механических характеристик в процессе выдержки при повышенной по сравнению с рабочей температуре.

Класс нагревостойкости	Y	A	E	B	F	H	C
Предельно допустимая температура, 0С	90	105	120	130	150	180	›180

3. Холодостойкость (морозостойкость) – это свойство материала длительно выдерживать низкую температуру без ухудшения его свойств.

Определяется в результате сравнения механических характеристик при отрицательной и нормальной температурах.

4. Теплостойкость – это свойство материала выдерживать кратковременный сильный нагрев без ухудшения его свойств.

Определяется по изменении электрических и механических характеристик при повышенной по сравнению с рабочей температуре.

Пункты 2, 3 и 4 характеризуются предельно допустимыми температурами, при которых изменения электрических и механических характеристик не превышают допустимые и материал не теряет своих свойств.

5. Теплопроводность – это свойство материала проводить тепло.

Коэффициент теплопроводности λ – это количество теплоты, проходящее через единицу площади материала (1 м²) в единицу времени при разности температур на его противоположных поверхностях равной 1 ⁰С.

6. Теплоотдача – это свойство материала к теплообмену (конвективный или лучистый) между поверхностью и окружающей средой.

Коэффициент теплоотдачи α – это количество теплоты, отдаваемое с 1 м² поверхности за единицу времени при единичном температурном напоре между средой и поверхностью.

7. Тепловое расширение – это свойство материала изменять объём (линейные размеры) при повышении температуры.

Коэффициент объёмного теплового расширения β – показывает, на какую долю начального объёма, взятого при 0 ⁰С, увеличивается объём тела от нагревания его на 1 ⁰С.

Тепловые характеристики жидких материалов.

1. Температура закипания – это температура, при которой жидкий материал кипит.

2. Температура застывания – это температура, при которой жидкий материал затвердевает.

3. Температура вспышки паров – это температура, при которой пары и газы, при соприкосновении с открытым пламенем вспыхивают.

Тепловые характеристики аморфных материалов.

1. Температура размягчения – это условная температура, при которой материал приобретает вязкотекучее состояние.

При температурах, близких или больших критических температур

МАТЕРИАЛ, ПРИМЕНЯТЬ НЕЛЬЗЯ.

ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА И ХАРАКТЕРИСТИКИ МАТЕРИАЛОВ

Физико-химические характеристики твёрдых материалов.

1. Водопоглащаемость – это свойство материала впитывать воду.

При определении водопоглащения образец выдерживают в дистиллированной воде в течение 24 часов, в процессе контролируют электрические характеристики (сопротивление, пробивное напряжение, тангенс диэлектрических потерь и др.).

Водопоглощение образца

где m –масса образца материала в высушенном состоянии, г;

m_t – масса образца материала после выдержки в течение времени t, г.

Впитав воду, диэлектрик станет проводником.

2. Влагопоглащаемость (гигроскопичность) – это свойство материала впитывать влагу из окружающей среды (влажного воздуха).

Определяют по изменению таких же характеристик в процессе выдержки в воздухе повышенной влажности (относительной влажностью 96-98 %).

3. Химостойкость (коррозийная стойкость) – это свойство материала не разрушаться при контакте с химически активными веществами (водой, кислотами, щелочами, солевыми растворами, маслами, топливом, газами и т.д.).

При определении химостойкости образец длительное время выдерживают в условиях близких к эксплуатационным, после чего определяют изменение его внешнего вида, массы, электрических и других характеристик.

Резина окисляется от меди. В нефтяных маслах при эксплуатации происходит коррозия погруженных в них металлов, изоляции и масло стареет.

4. Тропикостойкость – это свойство материала не разрушаться в условиях тропического климата (высокая температура, резкое изменение температуры, высокая влажность, солнечная радиация, плесневые грибки, насекомые и грызуны, воздух, содержащий соли и пыль).

Определяют по изменению таких же параметров под воздействием тропических климатических факторов (специальных испытаний).