المواد الكهربائية، والخصائص والتطبيقات

كفاءة ومتانة الآلات الكهربائية والنباتات تعتمد على حالة من العزل والأجهزة الكهربائية التي تستخدم المواد. وتتميز بمجموعة من الخصائص المحددة عند وضعها في ظروف المجال الكهرومغناطيسي، ويتم تثبيتها في الأجهزة القائمة على هذه المؤشرات.

المواد الكهربائية تصنيف يسمح تقسيمها إلى مجموعات منفصلة من العزل، شبه الموصلة، وإجراء والمواد المغناطيسية التي تكمل المنتجات الرئيسية: المكثفات، والموصلات، العوازل وعناصر اشباه الموصلات جاهزة.

مواد للعمل الحقول المغناطيسية أو الكهربائية والفردية مع خصائص معينة، ويتعرضون لإشعاعات متعددة في وقت واحد. المواد المغناطيسية تنقسم تقليديا إلى مواد المغناطيسية ضعيفة والمواد المغناطيسية. في هذه التقنية الكهربائية الأكثر استخداما مواد مغناطيسية قوية.

علوم المواد

ويقال إن مادة مادة، وتتميز متميزة عن غيرها من الأشياء من التركيب الكيميائي والخواص وهيكل الجزيئات والذرات. والجوهر هو في واحدة من أربع دول: الغازي، صلبة أو سائلة أو البلازما. الكهربائية و المواد الإنشائية أداء لتثبيت مجموعة متنوعة من الوظائف.

المواد الناقلة تنقل مكونات تدفق الإلكترونات توفر العزلة عازلة. تطبيق عناصر المقاوم تحويل الطاقة الكهربائية إلى حرارة، ومواد البناء منتجات تحتفظ شكلها، على سبيل المثال، والإسكان. المواد الكهربائية والبناء المطلوبة لأداء ولكن لا احد عدة وظائف ذات الصلة، مثل عازل في اختبارات الحمل الكهربائية، مما يجعل لها المواد الإنشائية.

المواد الكهربائية العلوم - علم التعامل مع تعريف خصائص، دراسة سلوك المادة تحت تأثير الكهرباء والحرارة والبرودة والحقول المغناطيسية والدراسات العلمية الأخرى مع الخصائص المحددة المطلوبة لبناء الآلات الكهربائية والأجهزة والمنشآت ..

أدلة

وتشمل هذه المعدات الكهربائية، وهو ما يعبر عنه المؤشر الرئيسي التوصيل للتيار الكهربائي. وذلك لأن في كتلة من مادة دائما الإلكترونات الموجودة لا بد ضعيفة إلى النواة، ويجري حاملات الشحنة الحرة. أنها تتحرك مع المدار من جزيء واحد إلى آخر، وخلق تيار. المواد الموصلة الرئيسية اعتبر النحاس والألومنيوم.

إلى الموصلات عناصر التي لديها مقاومة ρ الكهربائية <10 ^-5، حيث كانت المادة موصل ممتاز مع مؤشر 10 ^-8 أوم * م. جميع المعادن وجود الجدول الحالي لا بأس به من 105 عناصر 25 ليست المعادن فقط، وهذا من مجموعة متنوعة من المواد 12 سلوك التيار الكهربائي وتعتبر أشباه الموصلات.

فيزياء المواد الكهربائية يسمح استخدامها كعوامل في الدول الغازية والسائلة. كما يتم تطبيق المعدن السائل في درجة الحرارة العادية الزئبق فقط، والذي الحالة الطبيعية. المعادن الأخرى المستخدمة كما الموصلات السائل فقط في حالة ساخنة. لالموصلات المستخدمة وسائل موصل، على سبيل المثال بالكهرباء. الخصائص الهامة من الموصلات، والسماح لتمييزها وفقا لدرجة التوصيل الكهربائي، وتعتبر خصائص الموصلية الحرارية والقدرة على توليد الطاقة الحرارية.

مواد عازلة

على عكس الموصلات، تحتوي العوازل كتلة عدد قليل من الإلكترونات الحرة شكل ممدود. الخاصية الرئيسية للمادة هو قدرته على تلقي قطبية الحقل الكهربائي. ويفسر هذه الظاهرة من خلال حقيقة أن تحت تأثير بتهم تتعلق الكهرباء تم نقلها في اتجاه القوى المؤثرة. مسافة الإزاحة أكبر، وكلما ارتفعت شدة المجال الكهربائي.

المواد العازلة الكهربائية هي أقرب إلى المثالية من الموصلية مؤشر أصغر، وأقل وضوحا من درجة الاستقطاب، الذي يعطي مؤشرا على تشتت وتوزيع الطاقة الحرارية. ويستند التوصيل من عازل على العمل من كمية صغيرة من ثنائيات الاقطاب حرة التحول إلى العمل من الميدان. بعد الاستقطاب، وأشكال مادة عازلة مع قطبية مختلفة، أي تهمتين من علامات مختلفة شكلت على السطح.

العوازل التطبيق الأكثر على نطاق واسع في الكهرباء، لأن استخدام خصائص العنصر الإيجابي والسلبي.

إلى المادة الفعالة، مع خصائص قابلة للإدارة، وتشمل:

• pyroelectrics.
• electroluminophors.
• piezoelectrics.
• ferroelectrics.
• electrets.
• المواد اللازمة لبواعث في الليزر.

المواد الكهربائية الأساسية - الخصائص السلبية عازلة، ويستخدم كمواد والمكثفات من النوع التقليدي العازلة. وهم قادرون على فصل أجزاء اثنين من الدوائر الكهربائية عن بعضها البعض ومنع تجاوز الشحنات الكهربائية. منذ يتم عزلتهم خارج عن طريق أجزاء الدفترية الحالي على الطاقة الكهربائية تبقى في باطن الأرض أو على السكن.

مفصولة عازل

في مواد عازلة العضوية وغير العضوية وتنقسم، وهذا يتوقف على التركيب الكيميائي. العوازل غير العضوية لا تحتوي على الكربون في تكوينها، في حين أن الأشكال العضوية هي عنصر الكربون الأساسي. المواد غير العضوية مثل السيراميك، والميكا، وعلى درجة عالية من الحرارة.

المواد الكهربائية على طريقة لإنتاج مقسمة إلى العوازل الطبيعية والاصطناعية. ويستند استخدام واسعة من المواد الاصطناعية على حقيقة أن تصنيع يسمح لإعطاء المواد الخصائص المطلوبة.

وفقا لهيكل الجزيئات والعوازل شعرية الجزيئية مقسمة إلى القطبية وغير القطبية. ويسمى أيضا محايدة الأخيرة. والفرق هو أن ذرات والجزيئات قبل عملها على التيار الكهربائي أو ليس لها شحنة كهربائية. وتشمل K مجموعة محايدة تفلون والبولي ايثلين والميكا والكوارتز، وغيرها. والعوازل القطبية تتكون من جزيئات ذات شحنة موجبة أو سالبة، ومثال على ذلك هو كلوريد البولي فينيل، الباكليت.

خصائص عازلة

كما قسمت العوازل في الغازية والسائلة والصلبة. المواد الكهربائية الصلبة الأكثر شيوعا. خصائص وتطبيقها تقييمها باستخدام معايير وخصائص:

• وحجم المقاومة.
• السماحية عازلة.
• ومقاومة السطح؛
• معامل نفاذية الحرارية.
• عازلة خسارة ظل الزاوية أعرب؛
• قوة المادة تحت تأثير الكهرباء.

حجم المقاومة تعتمد على قدرة على مقاومة المواد تسرب ذلك قيمة تيار مستمر. مؤشر معكوس المقاومة تسمى الموصلية بالجملة.

يتم تحديد مقاومة السطح قدرة المواد على مقاومة تيار مستمر تتدفق على سطحه. الموصلية السطح هو معكوس الرقم السابق.

معامل نفاذية الحرارية يعكس درجة التغير في المقاومة بعد رفع درجة حرارة المادة. عادة، المقاومة تتناقص مع زيادة درجة الحرارة، وبالتالي فإن قيمة معامل سلبية.

ثابت العزل الكهربائي يحدد تطبيق الكهربائية من المواد وفقا لقدرة المواد لخلق السعة الكهربائية. مقياس لالسماحية النسبية عازلة المدرجة في مفهوم النفاذية المطلقة. عرض تغيير مؤشر قدرة العزل السابق معامل نفاذية الحرارية، والذي يعرض في وقت واحد زيادة أو نقصان في السعة مع تغير في درجة الحرارة.

الظل من زاوية فقدان عازلة يعكس درجة من سلسلة فقدان الطاقة فيما يتعلق مواد عازلة تخضع لبالتناوب التيار الكهربائي.

المواد التقنية الكهربائية يتميز مؤشر قوة عازلة، والذي يحدد إمكانية تدمير مادة تحت الضغط. في تحديد القوة الميكانيكية لعدد من الاختبارات لتحديد الحد مؤشر قوة الضغط، الشد، والانحناء، الالتواء، والأثر والكسر.

الخصائص الفيزيائية والكيميائية للالعوازل

في العوازل تحتوي على عدد معين من الأحماض الافراج عنهم. ويطلق على كمية من هيدروكسيد البوتاسيوم في ملليغرام المطلوبة للتخلص من الشوائب في 1 غرام من مادة رقم الحمضية. الأحماض تدمير المواد العضوية لها تأثير سلبي على خصائص العزل.

المواد الكهربائية مميزة تكمل معامل اللزوجة أو الاحتكاك، والتي تبين درجة تدفق المسألة. ينقسم اللزوجة في مشروطة والحركية.

يتم تحديد درجة امتصاص الماء اعتمادا على كتلة الماء التي تم امتصاصها من قبل أيام حجم عنصر الاختبار بعد الغمر في الماء عند درجة حرارة محددة سلفا. يشير هذا التوصيف المسامية للمادة، وزيادة مؤشر تدهور خصائص العزل.

المواد المغناطيسية

ويطلق على تقييم الأداء من الخصائص المغناطيسية الخصائص المغناطيسية:

• النفاذية المطلقة المغناطيسية.
• النفاذية النسبية المغناطيسية.
• معامل الحرارية من النفاذية المغناطيسية.
• أقصى طاقة الحقل المغناطيسي.

وتنقسم المواد المغناطيسية في المادية وغير المادية. تتميز العناصر الغازية خسائر صغيرة متخلفة حجم مغنطة من الجسم يتصرف المجال المغناطيسي. هم أكثر نفاذية للموجات المغناطيسية لديها القوة القسرية الصغيرة وأعلى تحريض التشبع. استخدامها في المحولات جهاز من الأجهزة الكهرومغناطيسية والآليات، والدروع المغناطيسي أو غيرها من الأجهزة حيث هو مغنطة اللازمة مع امتناع الطاقة المنخفضة. وتشمل هذه محض الحديد والحديد كهربائيا - شركة أرامكو، بيرمالوي، الصلب الكهربائية سبائك صحائف، والنيكل والحديد.

وتتميز المواد الصلبة من خسارة درجة المتخلفة كبيرة من مغنطة على المجال المغناطيسي الخارجي. تلقي النبضات المغناطيسية مرة واحدة، مثل هذه المواد والمنتجات الكهربائية هي الممغنطة، ولفترة طويلة للحفاظ على الطاقة المخزنة. لديهم القوة القسرية عالية وقدرة عالية الحث المتبقية. وتستخدم العناصر مع هذه الخصائص لصناعة المغناطيس ثابتة. ممثلي العناصر هي السبائك على أساس عناصر الحديد والألومنيوم والنيكل والكوبالت، والسيليكون.

magnetodielectrics

هذه المواد المختلطة، 75-80٪ في تكوين تحتوي على مسحوق مغناطيسي، يتم تعبئة كتلة العضوية بقايا البوليمر عالية مع عازل. طبقة حديدية Y وطبقة حديدية زادت قيم حجم المقاومة، والخسائر الدوامة الحالية صغيرة، والذي يسمح باستخدامها في تكنولوجيا عالية التردد. طبقة حديدية هي مؤشرات مستقرة في مجالات ترددية مختلفة.

مجال استخدام ferromagnets

وهي تستخدم على نحو أكثر فعالية لخلق نواة لفائف المحولات. تطبيق المواد يسمح لزيادة الكثير من المجال المغناطيسي للمحول، في حين لا تغيير القراءة الحالية للقوة. هذا الإدراج من الفريت يوفر استهلاك الطاقة أثناء تشغيل الجهاز. المواد الكهربائية والمعدات بعد تأثير مغناطيسي خارجي تحتفظ الخصائص المغناطيسية، ويحافظ على حقل في الفضاء المجاور.

تيارات الابتدائية لا تمر بعد إيقاف المغناطيس، وبالتالي خلق المغناطيس الدائم القياسية التي تعمل بشكل فعال على سماعات الرأس والهواتف وأجهزة قياس، البوصلات، وأجهزة تسجيل الصوت. تحظى بشعبية كبيرة في استخدام مغناطيس دائم، وليس موصل بالكهرباء. مجمع الحصول على أكاسيد الحديد مع مختلف أكاسيد أخرى. يشير حجر المغناطيس الفريت ل.

مواد أشباه الموصلات

هذه هي العناصر التي لها قيمة التوصيل والتي هي في فترة من هذا المؤشر لالموصلات والعوازل. الموصلية من هذه المواد يعتمد على وجود شوائب في الوزن والتأثير الخارجي والاتجاهات من العيوب الداخلية.

خصائص الكهربائية مجموعة المواد أشباه الموصلات تظهر فروق ذات دلالة إحصائية من كل العناصر الأخرى على شعرية هيكل وتكوين وخصائص. اعتمادا على هذه المعايير، وتصنف المواد إلى 4 أنواع:

1. ذرات العناصر التي تحتوي على نوع واحد: السيليكون، والفوسفور والبورون والسيلينيوم والإنديوم، الجرمانيوم، الغاليوم، وغيرها.
2. المواد التي تحتوي على أكاسيد المعادن تتكون من - النحاس أكسيد والكادميوم والزنك وغيرها.
3. المواد في antimonide المجموعة المشتركة.
4. المواد العضوية - النفثالين، الأنثراسين، وغيرها.

اعتمادا على شعرية مقسمة إلى المواد الكريستالات أشباه الموصلات والعناصر أحادية. خصائص المواد الكهربائية تسمح لهم للمشاركة في غير المغناطيسية وضعيفة. بين مكونات المغناطيسي تمييز أشباه الموصلات، الموصلات والعناصر غير موصل. توزيع واضح من الصعب القيام بها، لأن العديد من المواد تتصرف بشكل مختلف في بيئة متغيرة. على سبيل المثال، وتشغيل بعض أشباه الموصلات في درجات الحرارة المنخفضة يمكن مقارنة مع تأثير العوازل. تلك العوازل عن طريق تسخين العمل كما أشباه الموصلات.

المواد المركبة

المواد التي لا تنقسم على أداء وتكوينها، ودعا المواد المركبة، بل هو أيضا المواد الكهربائية. خصائصها وتطبيقاتها بسبب مزيج من المواد المستخدمة في التصنيع. ومن الأمثلة على مكونات ورقة الألياف الزجاجية، الألياف الزجاجية، وخليط من المعادن الموصلة والحرارية. استخدام خليط من القوة ما يعادل يكشف المادية وتطبيقها إلى وجهتهم. أحيانا مزيجا من المكونات المركبة يؤدي إلى خلق عنصر جديد تماما إلى خصائص أخرى.

مواد بلاستيكية

نطاق أكبر للرقائق الكهربائية وأشرطة لاصقة اكتسبت كمواد الكهربائية. خصائصها تختلف عن المرونة العوازل الأخرى، والقوة الميكانيكية كافية وخصائص العزل الممتازة. سمك المنتج يختلف باختلاف المواد:

• سماكة الفيلم من 6-255 ميكرون به، وإطلاق سراح الشريط 0،2-3،1 مم؛
• منتجات البوليسترين في شكل أشرطة وأفلام أنتجت 20-110 ميكرون سميكة.
• جعلت سميكة الشريط البولي ايثيلين 35-200 م، وعرض 250-1500 مم؛
• يتم fluoroplastic سماكة الفيلم 5-40 ميكرون، بعرض 10-210 ملم تصور.

تصنيف المواد الكهربائية من فيلم يسمح للتمييز نوعين: فيلم الموجهة وغير الموجهة. يتم استخدام المواد الأولى في معظم الأحيان.

الدهانات ومواد الطلاء للعزل الكهربائي

حلول من المواد التي تشكل خلال فيلم التصلب والمعدات الكهربائية الحديثة. وتشمل هذه المجموعة الإسفلت والزيوت والتجفيف، والراتنجات، واسترات السليلوز أو مركبات ومجموعات من هذه المكونات. يحدث تحويل عنصر لزج في عازل بعد تبخر كتلة المذيبات المودعة وتشكيل فيلم كثيفة. عن طريق تطبيق الفيلم ينقسم إلى اللاصقة، والطلاء والتشريب.

نقع الورنيش المستخدمة في اللفات الكهربائية من أجل زيادة التوصيل الحراري ومقاومة للرطوبة. طلاء الورنيش العلوي خلق طبقة واقية ضد الرطوبة والبرد، والنفط، لف سطح، والعزل من البلاستيك. مكونات لاصقة هي الغراء قادرة وحة الميكا مع غيرها من المواد.

مركبات للعزل الكهربائي

وقد قدمت هذه المواد حل السائل في وقت الاستخدام، تليها تصلب والمعالجة. المواد التي تتميز حقيقة أن تكوين لا يحتوي على مذيبات. تنتمي هذه المركبات أيضا إلى مجموعة "المعدات الكهربائية". أشكال هي من الصب والتشريب. ويستخدم النوع الأول لملء التجاويف في وصلات الكابل، ويستخدم المجموعة الثانية للتلقيح من اللفات المحرك.

مركبات تنتج بالحرارة، فإنها تخفف بعد الزيادة في درجة الحرارة، والحرارية، والحفاظ على ثبات شكل التصلب.

مشربة مواد العزل ليفية

لإنتاج مثل هذه المواد باستخدام الألياف العضوية ومكونات من صنع الإنسان. الألياف النباتية الطبيعية من الحرير والكتان وإعادة صنع الخشب في المواد من أصل عضوي (الألياف، القماش، الورق المقوى). الرطوبة من هذه العوازل تتراوح بين 6-10٪.

المواد العضوية الاصطناعية (النايلون) تحتوي على رطوبة فقط 3-5٪، مثل تشبع الرطوبة والألياف غير العضوية (الألياف الزجاجية). وتتميز المواد غير العضوية من عدم القدرة على اطلاق النار على التدفئة كبيرة. إذا كانت المواد لامتصاص المينا أو اللك، ويزيد من القابلية للاشتعال. ويتم إنتاج توريد المواد الكهربائية في صناعة الآلات والأجهزة الكهربائية والأجهزة المنزلية.

Leteroid

يتم إنتاج ألياف رقيقة في ورقة و توالت في لفة للنقل. وهي تستخدم كمادة لتصنيع جوانات العزل، على شكل العوازل غسالات. ورقة مشربة مع الاسبستوس ومجلس الاسبستوس المصنوعة من الاسبستوس الكريسوتيل، تقسيمها إلى ألياف. الاسبستوس ومقاومة للظروف قلوية، ولكن ينهار في حامض.

في الختام، تجدر الإشارة إلى أنه مع استخدام مواد حديثة لعزل المعدات الكهربائية خدمة الحياة بشكل كبير. للمنشآت المباني تستخدم مواد ذات خصائص محددة تسمح لإنتاج معدات وظيفية جديدة مع تحسين الأداء.