Раздел 3. Долговечность материалов

3.1. Старение материалов

114. Определите понятие "старение" материала.

Старением материала называются необратимые процессы физических и химических превращений материала, происходящие под действием внешних физических и (или) биологических факторов и вызывающие ухудшение электрических и механических показателей материала.

115.Назовите факторы, вызывающие старение материала

Природные	Техногенные
- переменная температура воздуха; - переменное давление воздуха, ветер, воздушные вихри; - грунтовые соль и пыль; - солнечная радиация; - биологические факторы (плесневые грибы и т.п.).	- аномальные температуры (от плазменных до криогенных); - механические нагрузки; - химически активные вещества; - ионизирующее излучение; - электрическое напряжение (ЧР, трек, дуга);

3.2. Коррозия материалов

116.Определите понятие «коррозия» материала

Коррозией материала называются химические превращения материала (прежде всего окисление), происходящие при участии внешней среды. Окисление некоторых материалов (например, трансформаторного масла) иногда неточно называют старением. Коррозия характерна для материалов, состав и структура которых далеки от природных.

117. Назовите три вида электрохимической коррозии металла в электроустановках.

Коррозия во влажной среде(в грунте, при увлажнении туманом, дождем и т.п.). Происходит при разделении поверхности металла на участки с разными электрохимическими характеристиками (анодные и катодные зоны). В анодной зоне идет выход ионов металла из кристаллической решетки в окружающую среду и соединение с присутствующими там ионами. В катодной зоне приэлектродная реакция сводится к восстановлению отрицательных гидроксильных ионов:

Контактная коррозия. Происходит при контакте между собой различных металлов во влажной среде. Более "благородные" из этих металлов являются катодом в паре с менее "благородным" корродирующим анодом. Электрохимический ряд металлов, применяемых в электроэнергетике имеет следующий вид (вышерасположенные металлы более "благородны" по сравнению с нижерасположенными):

медь

свинец

сталь в бетоне

сталь в грунте

алюминий

цинк.

- Электрокоррозия (коррозия под действием блуждающих токов). Происходит в водной и грунтовой средах в зонах, прилегающих к электрифицированному на постоянном токе транспорту (железная дорога, трамвай, метро). Предполагает наличие протяженных подземных коммуникаций, в которые попадает блуждающий ток. Места "входа" тока (катодные зоны) не корродируют; в местах "выхода" тока металл растворяется по закону Фарадея. В связи с движением источника тока (электровоз) катодные и анодные зоны на коммуникации меняют свое местоположение.

Дополнительная литература

1. Богородицкий Н.П., Пасынков В.В., Тареев Б.М. Электротехнические материалы: учебник для вузов. - 7-е изд., перераб. и доп. - Л.: Энергоатомиздат. Ленингр. отд-ние, 1985. - 304 с.

2. Материаловедение. Технология конструкционных материалов: Учеб. для вузов. В 2 т. / А.В.Шишкин, В.С.Чередниченко, А.Н.Черепанов, В.В.Марусин; под ред. В.С.Чередниченко. – Новосибирск: Изд-во НГТУ, 2004. – Т 1. Элементы теоретических основ материаловедения и технологии получения материалов. – 448 с. – (Серия «Учебники НГТУ»).

3. Материаловедение. Технология конструкционных материалов: Учеб. для вузов. В 2 т. / А.В.Шишкин, В.С.Чередниченко, А.Н.Черепанов, В.В.Марусин; под ред. В.С.Чередниченко. – Новосибирск: Изд-во НГТУ, 2004. – Т 2. Технологии получения и обработки материалов. – 508 с. – (Серия «Учебники НГТУ»).

4. Гуляев А.П. Металловедение. Учебник для вузов. 6-е изд. перераб. и доп. М.: Металлургия, 1986. – 544 с.

5. А.Деккер Физика электротехнических материалов: Пер. с англ. Б.Н.Мацонашвилли под ред. Б.М.Тареева. – М.-Л.: Государственое энергетическое издательство, 1962. – 255 с.

6. Епифанов Т.И. Физика твердого тела: Учебное пособие для вузов. Изд. 2-е перераб и доп. М.: Высш. школа, 1977. – 288 с.

7. Киттель Ч. Элементарная физика твердого тела: Пер. с английского А.А.Гусева. – М.: Наука, Гл. ред. физ.-мат. лит-ры., 1965. – 366 с.

8. Кошкин Н.И., Ширкевич М.Г. Справочник по элементарной физике. – 10-е издание, испр. и доп. – М.: Наука. Гл. ред. физ-мат. лит. 1988. – 256 с.

9. Мишин Д.Д. Магнитные материалы: Учебн. пособие для вузов. – 2-е изд. перераб. и доп. М.: Высш.шк. 1991.- 384 с.

10. Мозберг Р.К. Материаловедение: Учебн. пособие. – 2-е изд. перераб. – М.: Высш.школа 1991.- 448 с.

11. Справочник по химии: справочное издание: Пер. с нем. – М.: Химия, 1989. – 647 с

12. Справочник по электротехническим материалам: В 3 т. Т.1/ Под ред Ю.В.Корицкого и др.- 3-е изд., перераб. - М,: Энергоатомиздат, 1986. - 368 с.

13. Справочник по электротехническим материалам: В 3 т. Т.2/ Под ред Ю.В.Корицкого и др.- 3-е изд., перераб. - М,: Энергоатомиздат, 1987. - 464 с.

14. Справочник по электротехническим материалам: В 3 т. Т.3/ Под ред Ю.В.Корицкого, В.В.Пасынкова, Б.М.Тареева.- 3-е изд., перераб. - Л.,: Энергоатомиздат. Ленингр. отд-ние, 1988. - 728 с.

15. Физический энциклопедический словарь / Гл. ред. А.М.Прохоров. Ред. колл. Д.М.Алексеев, А.М. Бонч-Бруевич, А.С. Боровик-Романов и др. – М.: Сов. Энциклопедия. 1983. – 928 с.

16. Физические величины: Справочник / А.П.Бабичев, Н.А.Бабушкина, А.М.Братковский и др.; Под ред. И.С.Григорьева, Е.З.Мейлихова. – М.: Энергоатомиздат, 1991. – 1232 с.

17. Физические свойства сталей и сплавов, применяемых в энергетике. Справочник. М.-Л.: Энергия, 1967. – 240 с.

18. Химический энциклопедический словарь / Гл. ред. И.Л.Кнунянц. – 2-е изд. – М.: Большая российская энциклопедия, 1998. – 792 с.

19. Б.М.Яворский, А.А.Детлаф Справочник по физике. Для инжен. и студентов вузов. Изд. 7-е, исправл. М.: Наука, 1979. – 942 с.

40