- •Рецензенты:
- •Оглавление
- •От авторов
- •Введение
- •1 Общие свойства технических материалов
- •1.1 Классификация технических материалов
- •1.2 Сведения о строении вещества
- •1.3 Основные понятия зонной теории
- •2 Проводниковые материалы
- •2.1 Общие сведения о проводниках
- •2.2 Основы металлургии
- •2.2.1 Диаграммы состояния сплавов
- •2.2.2 Стали и сплавы
- •2.3 Физическая природа электропроводности проводников
- •2.4 Сверхпроводящие материалы
- •2.4.1 Физика низкотемпературной сверхпроводимости
- •2.4.2 Высокотемпературные сверхпроводящие материалы на основе сложных оксидов
- •2.4.3 Применение криопроводников
- •2.5 Свойства благородных металлов
- •2.6 Цветные металлы и сплавы
- •2.7 Проводниковые конструкции из биметалла
- •2.8 Сплавы высокого сопротивления и сплавы для термопар
- •2.9 Припои и флюсы
- •2.10 Неметаллические проводящие материалы
- •3 Полупроводниковые материалы
- •3.1 Общие сведения о полупроводниках
- •3.2 Основы технологии получения электротехнических материалов
- •3.2.1 Классификация способов очистки электротехнических материалов
- •3.2.2 Получение чистых полупроводниковых материалов
- •3.2.3 Выращивание полупроводниковых монокристаллов
- •3.2.4 Легирование материалов радиационным способом
- •3.2.5 Основные свойства некоторых элементарных полупроводников и полупроводниковых соединений
- •3.3 Применение полупроводниковых материалов
- •4 Диэлектрические материалы
- •4.1 Общие сведения о диэлектриках
- •4.2 Виды поляризации диэлектриков
- •4.3 Диэлектрическая проницаемость диэлектрика
- •4.4 Электропроводность диэлектриков
- •4.5 Виды электрического пробоя диэлектриков
- •4.6 Механические, тепловые и физико-химические свойства диэлектриков
- •4.7 Общая характеристика газовой изоляции
- •4.8 Развитие разряда в однородном поле
- •4.9 Развитие разряда в неоднородном поле
- •4.10 Разряд в газе вдоль поверхности твердого диэлектрика
- •4.11 Коронный разряд на проводах линий электропередачи
- •4.12 Изоляционные конструкции оборудования высокого напряжения
- •4.13 Неорганические и органические диэлектрики
- •5 Магнитные материалы
- •5.1 Классификация магнитных материалов
- •5.1.1 Парамагнетики
- •5.1.2 Диамагнетики
- •5.1.3 Ферромагнетики
- •5.1.4 Антиферромагнетики
- •5.1.5 Ферримагнетики
- •5.1.6 Метамагнетики
- •5.1.7 Деление магнитных материалов на группы
- •5.2 Основные характеристики магнитных материалов
- •5.3 Магнитомягкие материалы
- •5.3.1 Технически чистое железо и электротехнические стали
- •5.3.2 Сплавы железа с металлами
- •5.3.3 Ферритовые материалы
- •5.3.4 Магнитодиэлектрики
- •5.4 Магнитотвёрдые материалы
- •5.4.1 Сплавы с различной технологией твердения
- •5.4.2 Магнитотвёрдые композиты
- •5.5 Разработки специальных магнитных материалов
- •5.5.1 Термомагнитные материалы
- •5.5.2 Магнитострикционные материалы
- •Список литературы
- •Конструкционные электротехнические материалы
МИНИСТЕРСТВО ТРАНСПОРТА РОССИЙСКОЙ
ФЕДЕРАЦИИ
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования
«СИБИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ВОДНОГО ТРАНСПОРТА»
В.П.ГОРЕЛОВ, С.В.ГОРЕЛОВ,
В.С.ГОРЕЛОВ, Е.А.ГРИГОРЬЕВ
КОНСТРУКЦИОННЫЕ
ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКИЕ
МАТЕРИАЛЫ
Учебное пособие
Под редакцией доктора технических наук, профессора В.П. Горелова
Новосибирск 2016
УДК 621.315(075)
ББК 621.3
К 65
Горелов, В.П. Конструкционные электротехнические материалы: учеб. пособие / В.П. Горелов, С.В. Горелов, В.С. Горелов, Е.А. Григорьев; под ред. В.П.Горелова. – 4-е изд. перераб. – Новосибирск: Сиб. гос. ун-т водн. трансп., 2016. – 341 с.
ISBN 978-5-8119-0420-4
В книге рассмотрены основы строения и физики явлений, происходящих в металлах, полупроводниках, диэлектриках и магнитных материалах. Приводится классификация их электрофизических, физико-механических, физико-химических параметров.
Учебное пособие предназначено для студентов и аспирантов электротехнических и неэлектротехнических специальностей при изучении курсов "Технология конструкционных материалов", "Техника высоких напряжений", "Перенапряжения и молниезащита", "Электротехника с основами электроники". Издание представляет интерес для преподавателей, слушателей системы повышения квалификации и переподготовки кадров.
Рецензенты:
Завкафедрой «Теоретические основы электротехники» ГОУ ВПО «Новосибирский государственный технический университет», доктор технических наук, профессор В.Ю.Нейман;
Первый замдиректора Филиала ОАО «Электросетьсервис ЕНЭС» НПСБ, доктор технических наук, профессор А.Г.Овсянников;
Главный сотрудник ЗАО «Институт автоматики энергетических систем», доктор технических наук, профессор Н.Н.Лизалек.
В.П.Горелов, С.В. Горелов,
В.С.Горелов, Е.А.Григорьев, 2016
ФГБОУ ВО «Сибирский
государственный университет
водного транспорта», 2016
Оглавление
ОТ АВТОРОВ................................................................................ ВВЕДЕНИЕ…………………………………………….……...… 1 ОБЩИЕ СВОЙСТВА ТЕХНИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ 1.1 Классификация технических материалов….……………... 10 1.2 Сведения о строении вещества……….…..…………….…. 1.3 Основные понятия зонной теории……….…….………….. 28 2 ПРОВОДНИКОВЫЕ МАТЕРИАЛЫ ……………….…...... 2.1 Общие сведения о проводниках……………..……............. 2.2 Основы металлургии……………………..………….….…. 2.2.1 Диаграммы состояния сплавов………….…..…….… 2.2.2 Стали и сплавы……………………………….…….… 2.3 Физическая природа электропроводности……….…….… 2.4 Сверхпроводящие материалы…………………….……….. 2.4.1 Физика низкотемпературной сверхпроводимости.... 2.4.2 Высокотемпературные сверхпроводящие материалы на основе сложных оксидов………….………. 2.4.3 Применение криопроводников……………………… 2.5 Свойства благородных металлов……………………….… 86 2.6 Цветные металлы и сплавы……………………………...… 2.7 Проводниковые конструкции из биметалла……………… 2.8 Сплавы высокого сопротивления и сплавы для термопар. 2.9 Припои и флюсы…………………………………………... 2.10 Неметаллические проводящие материалы……………… 3 ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЕ МАТЕРИАЛЫ…………….... 3.1 Общие сведения о полупроводниках ……………………. 3.2 Основы технологии получения электротехнических материалов …………………....................................................... 3.2.1 Классификация способов очистки электротехнических материалов………...………….……. 3.2.2 Получение чистых полупроводниковых материалов…………………………………………………. 3.2.3 Выращивание полупроводниковых монокристаллов……………………………………………. 3.2.4 Легирование материалов радиационным способом…………………………………………………… 3.2.5 Основные свойства некоторых элементарных полупроводников и полупроводниковых соединений….. 3.3 Применение полупроводниковых материалов…………… 4 ДИЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ МАТЕРИАЛЫ…………………… 4.1 Общие сведения о диэлектриках……………………….…. 4.2 Виды поляризации диэлектриков…………………….…… 4.3 Диэлектрическая проницаемость диэлектриков…….…… 4.4 Электропроводность диэлектриков…………………….… 4.5 Виды электрического пробоя диэлектриков……………... 4.6 Механические, тепловые и физико-химические свойства диэлектриков………………………………....………………… 4.7 Общая характеристика газовой изоляции ......…………… 4.8 Развитие разряда в однородном поле…………………..… 4.9 Развитие разряда в неоднородном поле………………….. 4.10 Разряд в газе вдоль поверхности твёрдого диэлектрика.. 4.11 Коронный разряд на проводах линий электропередачи………………………………………………... 4.12 Изоляционные конструкции оборудования высокого напряжения………………………..…………………………….. 4.13 Неорганические и органические диэлектрики……......… 5 МАГНИТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ………………………..….… 5.1 Классификация магнитных материалов………..………… 5.1.1 Парамагнетики……….………………………….…… 5.1.2 Диамагнетики……………………………………....… 5.1.3 Ферромагнетики…………………………………....… 5.1.4 Антиферромагнетики……………….…….……….… 5.1.5 Ферримагнетики……………………………………... 5.1.6 Метамагнетики……………………………………..… 5.1.7 Деление магнитных материалов на группы………... 5.2 Основные характеристики магнитных материалов…....… 336 5.3 Магнитомягкие материалы………………………………... 5.3.1 Технически чистое железо и электротехнические стали………………………………………………………... 5.3.2 Сплавы железа с металлами……………………….… 5.3.3 Ферритовые материалы………………………….….. 5.3.4 Магнитодиэлектрики…………………………….….. 5.4 Магнитотвёрдые материалы……………………………....… 5.4.1 Сплавы с различной технологией твердения…….… 5.4.2 Магнитотвёрдые композиты………………….….….. 5.5 Разработки специальных магнитных материалов……...….. 5.5.1 Термомагнитные материалы……………………….…. 5.5.2 Магнитострикционные материалы…………………… СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ…………………………………..….
|
6 9 15 15 22 32 39 39 39 43 49 57 61 61
68 70 73 77 92 97 101 103 107 107
118
120
126
127
128
131 138 140 149 151 158 164 180
195 212 224 232 242
248
250 256 297 297 298 299 300 303 304 305 305 307 315
316 318 320 322 327 332 335 338 338 341 343
|
Посвящается 65-летию (1951–2016 г.г.) Сибирского государственного университета водного транспорта