- •1. Межатомное взаимодействие.
- •2. Типы химических связей.
- •3. Кристаллическая структура твердых тел.
- •5. Дефекты кристаллических решеток.
- •7. Линейные дефекты кристаллической решетки.
- •8. Поверхностные дефекты кристаллической решетки.
- •9. Объёмные дефекты кристаллической решетки.
- •10. Энергетические дефекты кристаллической решетки.
- •11. Основы теории сплавов
- •12 Диаграммы состояния сплавов и закономерности Курнакова.
- •Без номера. Элементы зонной теории твердых тел
- •13.Диэлектрические материалы
- •14. Электропроводность диэлектриков
- •Влияние напряженности поля на электропроводность диэлектриков
- •16. Упругая поляризация
- •18. Виды поляризации релаксационного типа.
- •19. Особенности поляризации в активных диэлектриках
- •22. Диэлектрические потери
- •23. Влияние температуры на тангенс угла потерь неполярных диэлектриков
- •Влияние частоты электрического поля на тангенс угла потерь неполярных диэлектриков.
- •Влияние температуры на тангенс угла потерь в полярных диэлектриках
- •Влияние частоты электрического поля на тангенс угла диэлектрических потерь для полярных диэлектриков
- •24. Пробой диэлектриков
- •Электрический пробой газов
- •Влияние частоты электрического поля на электропрочность газов
- •А) Электрический пробой твердых диэлектриков
- •22. Магнитные материалы
- •23. Природа ферромагнетизма.
- •24. Доменная структура ферромагнетиков.
- •26. Кривая намагничивания
- •28. Электротехническая сталь
- •28 Магнитомягкие материалы для работы в слабых полях
- •Магнитомягкие материалы, предназначенные для работы в высокочастотных полях.
- •Дисперсионно твердеющие сплавы
- •Деформируемые магнитотвердые материалы.
- •Магнитотвердые ферриты
- •Высококоэрцитивные магниты.
- •32. Проводниковые материалы
- •33. Материалы высокой электропроводности.
- •34. Материалы высокого удельного сопротивления.
- •Сплавы на основе меди.
- •Никель-хромовые сплавы.
- •Железохромалюминиевые сплавы
- •Сплавы на основе благородных металлов.
- •35. Материалы электрических контактов
- •В)Материалы разрывных контактов.
- •Г) Материалы скользящих контактов.
- •36. Полупроводниковые материалы
А) Электрический пробой твердых диэлектриков
При рассмотрении электрического пробоя в твердых диэлектриках следует иметь в виду, что электрическая прочность зависит не только от материала, но и от формы изолятора. Дело в том, что в твердых диэлектриках помимо сквозного электрического пробоя может развиваться поверхностный пробой.
Для развития сквозного пробоя требуется очень высокая напряженность электрического поля. Это связано с тем, что плотность твердых диэлектриков велика и длина пробега ионов мала. Следовательно, для того, чтобы ион набрал достаточную кинетическую энергию, (mv2/2=Eql) нужна высокая напряженность электрического поля. Вместе с тем, на поверхности любого материала имеется слой адсорбированных молекул. Из окружающего пространства (из воздуха) на поверхность могут адсорбироваться молекулы азота, кислорода, углекислого газа, воды и так далее. В тех местах, где адсорбируются молекулы воды и углекислого газа, образуется угольная кислота. Иначе говоря, на поверхности появляются участки с повышенной концентрацией ионов. Таким образом, вероятность ионизации молекул на поверхности диэлектрика становится выше, а электропрочность снижается.
Рис.
43. Зависимость мощности выделения тепла
(Ртв) и мощности отвода тепла (Рто) от
температуры.
Повышение температуры диэлектрика по сравнению с окружающей средой ведет к отводу тепла. Дальнейшее развитие процессов зависит от соотношения скорости отвода тепла и скорости тепловыделения. На рисунке 43 показаны зависимости мощности тепловыделения (Ртв) и мощности отвода тепла (Рто) от температуры для неполярного диэлектрика. Как видно из приведенного рисунка в области температур от точки a до точки b мощности отвода тепла превышает мощность тепловыделения, поэтому повышения температуры не происходит. Вне этой области мощность выделения тепла превышает мощность отвода тепла и диэлектрик нагревается. Нагрев материала диэлектрика может привести к его растрескиванию, оплавлению, обугливанию, что снижает электропрочность диэлектрика и ведет к его разрушению.
Рис.
44. Зависимость электропрочности
диэлектрика от температуры
Рис. 45 Зависимость
электропрочности от времени.
22. Магнитные материалы
По характеру взаимодействия с магнитным полем все материалы принято делить на слабо взаимодействующие и сильно взаимодействующие материалы. Мерой взаимодействия материалов с магнитным полем является магнитная индукция (В), то есть средняя напряженность магнитного поля внутри материала при нахождении во внешнем магнитном поле напряженностью Н. Магнитная индукция является суперпозицией напряженности внешнего магнитного поля и намагниченности:
В = Н + 4pМ (3.1)
где М - намагниченность материала, то есть отношение векторной суммы элементарных магнитных моментов к объему материала.
У веществ слабо взаимодействующих с полем намагниченность невелика В » Н. К таким веществам относятся диамагнетики и парамагнетики. В диамагнетиках индукция ниже напряженности внешнего поля, а в парамагнетиках индукция выше напряженности внешнего поля. У веществ сильно взаимодействующих с полем намагниченность велика. К таким веществам относятся ферромагнетики, антиферримагнетики (ферриты), суперпарамагнетики, спиновые стекла.