- •Конспект лекций
- •2014 Электромагнитное поле
- •Электрические и магнитные поля не существуют обособленно (независимо), т.К. Порождают друг друга. Электротехнические материалЫ
- •Классификация электротехнических материалов.
- •Электрические свойства и характеристики материалов (общие)
- •Электрические свойства и характеристики материалов (для диэлектриков)
- •Тепловые свойства и характеристики материалов
- •Тепловые характеристики твёрдых материалов.
- •Тепловые характеристики жидких материалов.
- •При температурах, близких или больших критических температур материал, применять нельзя. Тепловые характеристики материалов общие.
- •Физико-химические свойства и характеристики материалов
- •Физико-химические характеристики твёрдых материалов.
- •Физико-химические характеристики жидких материалов.
- •Классификация проводниковых материалов
- •Электропроводность проводниковых материалов Электропроводность твёрдых проводников.
- •Факторы, влияющие на электропроводность твёрдых проводников.
- •Проводниковые материалы высокой проводимости
- •Проводниковые материалы с большим удельным сопротивлением
- •Металлокерамические материалы и изделия
- •Получение металлокерамического материала.
- •Металлокерамические изделия.
- •Описанные способы получения материалов относятся к порошковой металлургии.
- •Получение электроугольного материала.
- •Электроугольные изделия.
- •Контакты и контактные материалы
- •Износ (разрушение) контактов.
- •Классификация электрических контактов.
- •Припои и флюсы
- •Подбор припоев и флюсов.
- •Маркировка припоев
- •Классификация полупроводниковых материалов
- •Электропроводность полупроводниковых материалов Электропроводность полупроводников.
- •Факторы, влияющие на электропроводность полупроводников.
- •Электронно-дырочный переход (p-n-переход)
- •Получение p-n-перехода.
- •Работа p-n-перехода.
- •Воль - амперная характеристика (вах) p-n-перехода.
- •Полупроводниковые материалы
- •Классификация диэлектрических материалов
- •Электропроводность и пробой газообразных диэлектриков Электропроводность газообразных диэлектриков.
- •Пробой газообразных диэлектриков.
- •Электропроводность и пробой жидких диэлектриков Электропроводность жидких диэлектриков.
- •Пробой жидких диэлектриков.
- •Пробой твёрдых диэлектриков.
- •Твёрдые полимеризационные диэлектрики
- •Твёрдые поликонденсационные диэлектрики
- •Нагревостойкие высокополимерные диэлектрики
- •Электроизоляционные резины Основные компоненты электроизоляционных резин.
- •Лаки и эмали
- •Основные компоненты лаков.
- •Компаунды
- •Бумаги и катроны
- •Лакоткани и изделия
- •Тканевые основы.
- •Изделия из лакотканей.
- •Пластмассы
- •Компоненты пластмасс.
- •Выбирая состав и количество компонентов можно поучить изделия с теми или иными механическими, тепловыми и диэлектрическими свойствами.
- •Электроизоляционная слюда и слюдяные материалы Электроизоляционная слюда.
- •Слюдяные материалы.
- •Силикатные и электрокерамические материалы Силикатные материалы.
- •Обмоточные, монтажные и установочные провода
- •Маркировка проводов
- •Конструкция силовых кабелей.
- •Маркировка силовых кабелей
- •Классификация магнитных материалов
- •Магнитные свойства и характеристики материалов
- •Магнитомягкие материалы
- •Магнитотвёрдые материалы
Пробой твёрдых диэлектриков.
Объёмный пробой.
Электрический пробой.
Начинается с ударной ионизации, возникающей при больших напряжениях, приложенных к диэлектрику. Процесс ударной ионизации сходен с процессом ударной ионизации в газах, но протекает при значительно больших напряжённостях электрического поля.
Электрический пробой твёрдых диэлектриков на практике встречается редко и может возникать в тех случаях, когда потери энергии в них незначительны, и обеспечен хороший отвод тепла. При электрическом пробое электрическая прочность мало зависит от толщины и его температуры.
Тепловой пробой.
Это явление теплового разрушения диэлектрика (расплавление, прожигание) по каналу, соединяющему два противоположных электроду диэлектрика.
Часть объема диэлектрика может обладать повышенной электрической проводимостью, вследствие чего в этом месте (канале) будет проходить заметный ток. Этот ток вызовет выделение тепла и нагрев канала, что приведёт к понижению его электрического сопротивления и к возрастанию тока. При повышении напряжения ток в канале ещё больше возрастёт, а выделяемое им тепло может вызвать сплошное прожигание или расплавление диэлектрика.
С повышением температуры или увеличением толщины диэлектрика электрическая прочность уменьшается, т.к. отвод теплоты от него будет затруднён, это приведёт к тепловому пробою при меньшей напряжённости электрического поля.
После снятия напряжения пробитый промежуток не восстанавливается.
Поверхностный пробой.
Зависит от свойств твёрдого диэлектрика, формы образца и электродов, и пробивной способности окружающей среды.
Твёрдые полимеризационные диэлектрики
Полимеризация – это процесс соединения молекул исходного мономерного вещества без изменения его элементарного состава в большие молекулы высокополимерного вещества.
Свойства (общие): горючие и термопластичные (после формирования изделия размягчаются при нагревании).
Полистирол. Твёрдый прозрачный материал.
Свойства:
- не высокая ударная вязкость (хрупок), в значительно устраняется в смеси с синтетическими каучуками;
- не растворяется в минеральных маслах, растворяется только в неполярных растворителях: бензоле, толуоле, ксилоле, четыреххлористом углероде (формулы).
Применение: каркасы катушек, изоляционные панели, основания и изоляторы для электроизмерительных приборов, плёнки для изоляции жил высокочастотных кабелей.
Полиэтилен. Твёрдый материал белого или светло серого цвета, несколько жирный на ощупь.
Свойства:
- склонность к растрескиванию при повышенных механических нагрузках, для устранения подвергают вулканизации;
- не высокая нагревостойкость (900С), для устранения подвергают вулканизации;
- не растворяется ни в одном из растворителей при комнатной температуре, при 700С и выше они растворяется в ксилоле, четыреххлористом углероде, хлорированных углеводородах и минеральных маслах;
- не стоек к солнечному свету (разлагается), для повышения светостойкости вводят сажу и другие красители.
Применение:
- высокого давления (процесс получения протекает при давлении 1,5∙108 Па и температуре 180-2000С в присутствии кислорода (0,05%)) для электроизоляционных плёнок;
- среднего давления (при давлении 3∙106 Па и температуре 130-1400С) и низкого давления (при давлении 1-5∙105 Па и температуре 600С с применением специальных катализаторов) для не гибких электроизоляционных изделий, каркасов, плат и др.
Поливинилхлорид. Порошок белого цвета.
Свойства:
- высокая механическая прочность, особенно к ударным нагрузкам, поддаётся всем видам механической обработки (сверлению, фрезерованию и др.);
- малая холодостойкость (-10…-45);
- не растворяется в минеральных маслах и многих растворителях, щелочах и кислотах.
Применение: жёсткий винипласт: платы, трубы, баки для аккумуляторов; плёночный пластикат: изоляция монтажных проводов, защитные оболочки шлангов и кабелей, липкая лента.
Полиметилметакрилат (органическое стекло). Твёрдый прозрачный материал.
Свойства:
- поддаётся всем видам механической обработки (сверлению, фрезерованию и др.);
- не растворяется в минеральных маслах, в разбавленных кислотах и щелочах, бензине, растворяется в ароматических углеводородах (бензоле, толуоле, ксилоле), хлорированных углеводородах (хлорбензоле, трихлорбензоле и др.), ацетоне и некоторых других;
- очень высокая прозрачность (пропускает до 92% лучей видимой области спектра).
Применение: циферблаты, смотровые окна, корпуса, диэлектрические детали.
Капрон.
Свойства:
- холодная текучесть – под действием постоянной нагрузки медленно деформируется, если деформация до 3%, то после снятия нагрузки она исчезнет;
- тропикостойкий.
Применение: нити для изготовления тканых материалов.