- •Кириллов Олег Леонідович
- •I. Електротехнічні матеріали.
- •II. Конструкційні матеріали.
- •III. Матеріали спеціального призначення.
- •I. 1.1. Структура, типи кришталевих грат, дефекти будівлі металів.
- •I.1.2. Властивості металів і сплавів
- •I.1.3. Сплави на основі Fe.
- •1.2.1. Призначення і види термічної обробки:
- •I.4.1. Механічна обробка металу.
- •I.4.1.2. Засоби обробки металів.
- •I.4.1.3. Суттєвість обробки тиском і її види
- •I.4.2. Електрофізичні і електрохімічні засоби обробітки металів.
- •II.1.1. Класифікація провідникових матеріалів.
- •II.1.2. Поняття металевий провідник.
- •II.1.3. Фізичні процеси в провідниках, електропровідність, поняття опір.
- •II. 1.4. Вплив на опір різноманітних факторів.
- •II. 1.4. А. Термальна залежність питомого опору металевих провідників.
- •II. 1.4. Б. Домішки і дефекти. Сплави.
- •II. 1.4. В. Опор тонких металевих плівок.
- •II. 1.4. Г. Контактні явища, поняття термо - ерс.
- •II. 1.4. Д. Поняття надпровідність.
- •III. 1.1. Фізичні процеси в напівпровідникових матеріалах.
- •III. 1.2. Температурна залежність концентрації носіїв зарядів.
- •III. 1.3. Механізм розсіювання і рухливість зарядів.
- •III. 1.4. Оптичні і фотоелектричні явища в напівпpовідниках.
- •III. 1.5. Утворення p/n переходу.
- •III. 1.6. Ефект Холу.
- •III. 2.1. Класифікація напівпровідникових матеріалів.
- •III. 2.2. Загальні характеристики матеріалів та їх застосування.
- •III. 2.2.А. [Ge] Германій.
- •III. 2.2.Б. [Si] Кремній.
- •III. 2.2.В. [Se] Селен.
- •III. 2.2. Г. [SiC] Карбід кремнію.
- •IV. 1.1. Класифікація діелектриків по призначенню.
- •IV. 1.2.А. Вологові властивості.
- •IV. 1.2.Б. Хімічні властивості.
- •IV. 1.2.В. Термальні властивості та класи нагрівостійкості.
- •IV. 1.3. Поляризація.
- •IV.1.4. Діелектрична пронизливість в речовинах.
- •IV.1.5. Електропровідність діелектриків.
- •IV.1.5.1. Електропровідність в газі.
- •IV.1.5.2. Електропровідність в твердих діелектриках.
- •IV.1.5.3. Електропровідність в рідині.
- •IV.1.6. Діелектричні загуби в залежності від агрегатного стану діелектрика.
- •IV. 1.6.1. Втрати в газах.
- •IV.1.6.2. Втрати в рідині.
- •IV.1.6.3. Втрати в твердих діелектриках.
- •IV.1.7. Пробій в газі, іонізаційний процес.
- •IV.1.7.1. Пробій газу в однорідному полі.
- •IV.1.7.2. Пробій газу в неоднорідному полі.
- •IV.1.8. Пробій в твердих діелектриках.
- •IV.1.8.1. Електричний пробій в твердих діелектриках.
- •IV.1.8.2. Тепловий пробій в твердих діелектриках.
- •IV.1.8.3. Електрохімічний пробій в твердих діелектриках.
- •IV.1.9. Пробій в рідинах.
- •IV.1.9.1. Пробій в ідеально чистій рідині;
- •IV.1.9.2. Пробій в технічно чистій рідині;
- •IV.1.9.3. Пробій в технічно брудній рідині.
- •IV.1.2.1. Роль рідких діелектриків в електротехнічних приладах.
- •IV.1.2.2. Мінеральні електроізоляційні олії. Їх електро - фізико - хімічні характеристики.
- •IV.1.2.2.1. Трансформаторна олія.
- •IV.1.2.2.2. Конденсаторна олія.
- •IV.1.2.2.3. Кабельна олія.
- •IV.1.2.3. Синтетичні рідкі діелектрики. Їх эелектро - фізико - хімічні характеристики.
- •IV.1.2.4. Кремній і фтороорганічні рідкі діелектрики. Їх електро - фізико - хімічні характеристики.
- •IV.1.2.4.1.Кремнійорганічна рідина.
- •IV.1.2.4.2.Фтороорганічна рідина.
- •IV.1.3.1.А. Реакція утворення полімерів.
- •IV.1.3.1.Б. Гнучкість і хімічний зв'язок.
- •IV.1.3.1.В. Структурні форми і фізичний стан.
- •IV.1.3.1.Г. Склад полімерних ланцюгів.
- •IV.1.3.1.Д. Електричні властивості.
- •IV.1.3.1.Е. Нагрівостійкість.
- •IV.1.4.1. Поняття про пластмасу, основні компоненти.
- •IV.1.4.2. Класифікація пластмаси.
- •IV.1.4.3. Шарові пластмаси, характеристика, основні властивості.
- •Тема IV.1.6. Воскоподібні діелектрики.
- •IV.1.6.2. Парафін.
- •IV.1.6.3. Езерин.
- •IV.1.6.4. Галовакс.
- •IV.1.6.5. Вазелін.
- •IV.1.6.6. Бітуми.
- •Тема IV.1.7. Лаки, емалі, компаунди.
- •IV.1.7.1. Поняття лак и емаль їх класифікація.
- •IV.1.7.2. Компаунди, їх складові части, область застосування.
- •IV.1.7.1. Поняття лак і емаль їх класифікація.
- •IV.1.7.2. Компаунди, їхній склад, зона застосування.
- •IV.1.8.1. Основні характеристики деревини.
- •IV.1.8.2. Папери.
- •IV.1.8.2.1. Технологія виготовлення паперу.
- •IV.1.8.2.2. Основні види паперів.
- •IV.1.8.3. Картони.
- •IV.1.9.1. Природні слюди.
- •IV.1.9.1.1. Загальні поняття.
- •IV.1.9.1.2. Види і хімічний склад і властивості.
- •IV.1.9.1.3. Технологія видобутку.
- •IV.1.9.2. Конденсаторна слюда.
- •IV.1.9.3. Клеєні слюдяні вироби - міканіти.
- •IV.1.9.3.1. Колекторний міканіт.
- •IV.1.9.3.2. Перекладний міканіт.
- •IV.1.9.3.3. Формувальний міканіт.
- •IV.1.9.3.4. Микастрічка.
- •IV.1.9.3.5. Термоупорний міканіт.
- •IV.1.9.4. Матеріали і вироби на основі слюд.
- •IV.1.9.4.1. Слюденіти.
- •IV.1.9.4.2. Слюдопласти.
- •IV.1.9.4.3. Мікалекс.
- •IV.1.9.5. Синтетичні слюди.
- •IV.1.10.1. Скло - загальні поняття і класифікація.
- •IV.1.10.1.А. Сировина для виготовлення скла.
- •IV.1.10.1.Б. Технологія виготовлення скла.
- •IV.1.10.2. Залежність властивостей скла від їх хімічного складу.
- •IV.1.10.3. Класифікація скла по технічному призначенню.
- •IV.1.10.4. Ситали.
- •IV.1.11.1. Поняття кераміка.
- •IV.1.11.1.1. Сировина для отримання.
- •IV.1.11.1.2. Технологічний процес виготовлення.
- •IV.1.11.1.3. Властивості одержуваного матеріалу.
- •IV.1.11.2. Класифікація керамічних діелектриків.
- •IV.1.11.3. Матеріали з низькою діелектричною проникністю.
- •IV.1.11.3.А. Установочна кераміка.
- •IV.1.11.4. Матеріали з високою діелектричною проникністю.
- •IV.2.1. Поняття активний діелектрик.
- •IV.2.2. Класифікація активних діелектриків:
- •IV.2.3.В. Механізм спонтанної поляризації.
- •IV.2.3. Сегнетоелектрики.
- •IV.2.3.А. Класифікація сегнетоелектриків.
- •IV.2.3.Г.1. Конденсаторна сегнетокераміка.
- •IV.2.3.Г.2. Матеріали для варикондів
- •IV.2.3.Г.3. Сегнетоелектрики з ппг.
- •IV.2.3.Г.4. Електрооптичні кристали.
- •IV.2.3.Г.5. Матеріали нелінійної оптики.
- •IV.2.4. П'єзоелектрики.
- •IV.2.5. Піроелектрики.
- •IV.2.6. Електрети.
- •IV.2.7. Рідкі кристали.
- •IV.2.8. Матеріали для лазерів.
- •IV.2.8.1. Вимога до матеріалу лазера.
- •IV.2.8.2. Вимоги до активатору.
- •Тема V.1. Загальні поняття про магнетизм.
- •V. 1.2. Класифікація речовин по магнітним властивостям.
- •V. 1.3. Поняття "домен" і процес намагнічування.
- •V.1.4. Остаточна магнітна індукція, петля гистерезіса.
- •V.1.5. Втрати при намагнічуванні.
- •V.1.6. Точка Кюрі.
- •Тема V.2. Магнітом’які і Магнітотвеpді магнітні матеріали.
- •V.2.1.Г. Пермалої, їх ефх властивості вплив компонентів на магнітні властивості, застосування.
- •V.2.1.Д. Альсифери, їх ефх властивості вплив компонентів на магнітні властивості, застосування.
- •V.2.2. Магнітотвеpді магнітні матеріали класифікація і ефх властивості.
- •V.2.2.А. Леговані криці, що гартуються на мартенсит.
- •V.2.2.Б. Виливні магніто тверді сплави.
- •V.2.2.В. Магніти з порошків.
- •V.2.2.Г. Магніто-тверді ферити.
- •V.2.2.Д. Пластично деформуємо сплави і магнітні стрічки.
- •Тема V.3 Магнітні матеріали спеціального призначення.
- •V.3.1. Класифікація й область застосування.
IV.1.5. Електропровідність діелектриків.
IV.1.5.1. Електропровідність в газі.
Утворення електричних заряджених часток у газоподібних діелектриках викликано іонізацією - передаванням частини енергії атомам газу. При цьому електрони атомів здобувають додаткову енергію і мігрують між ними, утворюючи негативні, або позитивні йони і також беруть участь у створенні нейтральних атомів з іонів. Знов утворені частки, під дією зовнішнього оборювання захоплюються і утворюють іонізований потік.
У залежності від енергії потоку про процес судять як про:
іонізації;
ударної іонізації;
плазмі.
Оцінка процесу описана графічно в V/A характеристиці. Графік має 3 області:
І область- слабких електромагнітних полів. Для неї характерне виконання закону Ома U=f(І). Це говорить про тім що при збільшенні напруги струм у ланцюзі росте пропорційно.
ІІ область- не залежить від подаваної напруги. Це говорить про те, що в процесі беруть участь всі вільні частки, стерпні енергію.
ІІІ область- характеризується пружним зіткненням часток, що викликають їхнє різке зростання (по кількості - вільні електрони й іони). Даний процес названийУДАРНОЮ ІОНІЗАЦІЄЮ, що характеризується зростанням діелектричних втрат.
Далі процес розвивається в ПЛАЗМУз утворенням електричноїДУГИ.
IV.1.5.2. Електропровідність в твердих діелектриках.
Поляризаційні процеси, які протікають в часі до моменту встановлення рівноважного стану викликають появу поляризаційних струмів в твердих діелектриках:
струми зсуву упругопов’язаних зарядів при різних видах тривалих поляризаційних процесів - струми АБСОРБЦІЇ;
наявність в технічному діелектрику дебільного числа вільних зарядів викликає НАСКРІЗНИЙ ТІК ЕЛЕКТРОПРОВІДНОСТІ;
швидкість зміни вектора зсуву зарядів в середині діелектрика, визначає струм ЗСУВУ.
В твердих електроізоляційних матеріалах розрізняють об'ємну і поверхневу електропровідності. Для оцінки властивостей електропровідності використовують поняття ПОВЕРХНЕВОГОйОБ'ЄМНОГО ОПОРІВ.
Питомий поверхневий опір обчислюється згідно формулювання:
|
рs = Rs*(d/l) (Ом), |
|
l - відстань між електродами (м);
d - ширина електрода (м).
Питомий об'ємний опір обчислюється згідно формулювання:
|
рs = Rv*(S/h) ( Om*m ), |
|
S - площа електрода (м) ;
h - товщина діелектрика (м).
У наслідку взаємодії діелектрика з електричним полем по ньому йдуть струми які викликають НАГРІВАННЯ ДІЕЛЕКТРИКА, іВТРАТУ ЕНЕРГІЇ. Характеристика потужності цих втрат ->>>>ТАНГЕНС КУТА ДІЕЛЕКТРИЧНИХ ВТРАТ>>tg δ.
IV.1.5.3. Електропровідність в рідині.
Електропровідність рідких діелектриків визначається будівлею молекул рідини. Струм у рідині може бути обумовлений пересуванням іонів, або переміщенням відносно крупних заряджених коллоїдних часток. Рідини бувають ПОЛЯРНІіНЕПОЛЯРНІ. Однозначного механізму опису процесів в них немає.
В ПОЛЯРНИХ- провідність визначена домішками і дисоціацією молекул.
В НЕПОЛЯРИХ- електропровідність залежить від наявності дисоційованих домі шків і вологи.
Питома провідність будь-якої рідини сильно залежить від наступних характеристик:
ТЕМПЕРАТУРА - при збільшенні якої, зростає провідність. Математична модель процесу питомої провідності описується:
|
Y=A*exp(-a/T), |
|
T - температура процесу.
В'ЯЗКІСТЬ- характеристика, яка має динамічну і кінематичну складові. Вона входить до пласту законів гідродинаміки в’язких серед:
Пуазейля–> витікання в’язких рідин крізь капілярні трубки;
Стокса–> рух кулі в в’язкій середі, під дією постійної сили.
Математична модель процесу питомої провідності описується: законом Стокса про рух кулі в в’язкому середовищі. Стала швидкість у середовищі:
|
= F/(6*r*), |
|
|
F = q*E , |
|
E - напруженість електричного полю.
Загальний вираз для питомої провідності:
|
=(n0*q*)/E , |
|
|
=(n0*q2)/(6*r*) , |
|
Звідки угруповуємо припускаючи, що n0; q; r – const (зневажаємо дисоціацією), тоді:
|
*= (n0*q2)/(6*r) , |
|
В КОЛОЇДНИХсистемах спостерігаєтьсяМОЛЛІОННАабоЕЛЕКТРОФОРЕТИЧНАелектропровідність – де в якості носіїв зарядів виступають групи молекулМОЛЛІОНИ. З колоїдних систем в електротехніці використовуються:
ЕМУЛЬСІЇ- обидва компоненти рідини;
СУСПЕНЗІЇ- тверді частки в рідині.
Під час впливу на рідину електромагнітних полів може виникати явища:
ЕЛЕКТРОФОРІЗ- відносна зміна концентрації дисперсної фази в різних шарах рідини без утворення нових речовин;
ЕЛЕКТРОЛІЗ- утворення нових речовин у даній рідині.