Material electrotécnico, propiedades y aplicaciones

La eficiencia y la durabilidad de las máquinas eléctricas y plantas depende de la condición del aislamiento, dispositivos eléctricos para los que se utilizan los materiales. Se caracterizan por un conjunto de propiedades específicas cuando se coloca en una condiciones de campo electromagnético, y se instalan en los dispositivos basados en estos indicadores.

materiales eléctricos clasificación permite dividir en grupos separados de aislante, semiconductor, la realización y materiales magnéticos que complementan los productos principales: condensadores, conductores, aisladores y elementos semiconductores listos.

Materiales que actúan campos magnéticos o eléctricos como individuales con propiedades específicas, y están expuestos a múltiples radiaciones simultáneamente. Los materiales magnéticos convencionalmente dividen en sustancias débilmente magnéticos y sustancias magnéticas. En la técnica eléctrica más comúnmente empleado materiales magnéticos fuertes.

ciencias de los materiales

El material se dicha sustancia, caracterizado por distinto de otros objetos de la composición química, propiedades y estructura de las moléculas y átomos. La sustancia está en uno de cuatro estados: gaseoso, sólido, líquido o plasma. Eléctricos y materiales estructurales realizan para instalar una variedad de funciones.

Los materiales conductores transmiten componentes de flujo de electrones proporcionan aislamiento dieléctrico. Aplicación de los elementos de resistencia de conversión de energía eléctrica en calor, los materiales de productos de construcción conservan su forma, por ejemplo, la carcasa. Materiales eléctricos y de construcción requeridos para llevar a cabo no una, sino varias funciones relacionadas, tales como un aislante en las pruebas de carga eléctrica, que lo lleva a materiales estructurales.

materiales eléctricos ciencia – la ciencia que trata con la definición de las propiedades, el estudio del comportamiento de la materia bajo la influencia de la electricidad, el calor, campos fríos, magnéticos y otros estudios de la ciencia de las características específicas requeridas para construir máquinas eléctricas, dispositivos e instalaciones ..

guías

Estos incluyen el equipo eléctrico, que es el principal indicador expresa la conductividad de la corriente eléctrica. Esto es porque en la masa de una sustancia siempre presentes electrones son débilmente ligados al núcleo y ser portadores de carga libres. Se mueven con la órbita de una molécula a otra y crear una corriente. Los principales materiales conductores considerados cobre, aluminio.

Para los conductores son elementos que tienen una resistividad eléctrica ρ <10 ^-5, en donde el material es un excelente conductor con un indicador 10 ^-8 Ohm * m. Todos los metales que tienen una buena tabla actual de 105 elementos 25 no son únicos metales, y desde este a un grupo diverso de materiales 12 conducta corriente eléctrica y se consideran como semiconductores.

La física de los materiales eléctricos permite su uso como agentes en los estados gaseosos y líquidos. Cuando se aplica el metal líquido a temperatura normal sólo mercurio, para los que el estado natural. Los otros metales utilizados como conductores único líquido en un estado calentado. Para conductores utilizados y líquido conductor, por ejemplo electrolito. Las propiedades importantes de los conductores, lo que permite para distinguirlos de acuerdo con el grado de conductividad eléctrica, las características de conductividad térmica se consideran y la capacidad de generación térmica.

materiales dieléctricos

A diferencia de los conductores, la masa dieléctricos contiene un pequeño número de electrones libres forma alargada. La principal propiedad de la sustancia es su capacidad para recibir la polaridad del campo eléctrico. Este fenómeno se explica por el hecho de que bajo la influencia de los cargos relacionados con la electricidad se mueve en la dirección de las fuerzas que actúan. La distancia de desplazamiento es mayor, cuanto mayor es la intensidad de campo eléctrico.

Materiales de aislamiento eléctrico son los más cerca del ideal que la conductividad índice más pequeño, y menos pronunciado que el grado de polarización, que proporciona una indicación de la dispersión y la asignación de energía térmica. La conductividad del dieléctrico se basa en la acción de una pequeña cantidad de dipolos libres turnos a la acción del campo. Después de la polarización, las formas de sustancias dieléctricas con diferente polaridad, es decir, dos cargas de diferentes señales formadas en la superficie.

dieléctricos aplicación más ampliamente en eléctrica, ya que el uso de las características activas y pasivas de elementos.

Para el material activo, con propiedades susceptibles de gestión, incluir:

• pyroelectrics;
• electroluminóforos;
• piezoeléctricos;
• ferroeléctricos;
• electretos;
• materiales para emisores en el láser.

materiales eléctricos básicos – propiedades pasivas dieléctricas, se utiliza como materiales y condensadores de tipo convencional aislante. Son capaces de separar las dos partes del circuito eléctrico entre sí y evitar el desbordamiento de las cargas eléctricas. Desde su aislamiento se lleva a cabo a través de las partes de conductos de corriente a la energía eléctrica se deja en el suelo o en la carcasa.

separados por un aislante

En los materiales dieléctricos orgánicos e inorgánicos están divididas, dependiendo de la composición química. dieléctricos inorgánicos no contienen carbono en su composición, mientras que las formas orgánicas son elemento de carbono primario. Las sustancias inorgánicas tales como cerámica, mica, un alto grado de calor.

material eléctrico en un método para producir divide en dieléctricos naturales y artificiales. El amplio uso de materiales sintéticos se basa en el hecho de que la fabricación permite para dar el material de las propiedades deseadas.

De acuerdo con la estructura de las moléculas y dieléctricos de celosía molecular dividido en no polar polar y. El último también se llama neutra. La diferencia es que los átomos y moléculas antes de su acción sobre la corriente eléctrica o no tienen carga eléctrica. K un grupo neutral incluye teflón, polietileno, mica, cuarzo, y otros. Los dieléctricos polares consisten de moléculas con una carga positiva o negativa, un ejemplo es cloruro de polivinilo, baquelita.

propiedades dieléctricas

Como dieléctricos divididos en forma gaseosa, líquida y sólida. Los materiales eléctricos sólidos utilizados más comúnmente. Sus propiedades y aplicación evaluados utilizando parámetros y características:

• una resistividad de volumen;
• permitividad dieléctrica;
• una resistividad superficial;
• el coeficiente de permeabilidad térmica;
• tangente de pérdida dieléctrica del ángulo expresado;
• resistencia del material bajo la influencia de la electricidad.

resistividad de volumen depende de la capacidad de un material para resistir las fugas al respecto actual valor constante. resistividad indicador inversa llama conductividad mayor.

La resistividad superficial se determina por la capacidad del material para resistir la corriente constante que fluye en su superficie. conductividad superficial es el recíproco de la figura anterior.

El coeficiente de permeabilidad térmica refleja el grado de cambio de la resistividad después de elevar la temperatura de la sustancia. Típicamente, la resistencia disminuye con el aumento de la temperatura, por lo tanto, el valor del coeficiente es negativo.

La constante dieléctrica determina la aplicación eléctrica de los materiales de acuerdo con la capacidad del material para crear capacitancia eléctrica. Medida de la permitividad relativa del dieléctrico incluido en el concepto de permeabilidad absoluta. Cambio de indicador de capacidad de aislamiento muestra anterior coeficiente de permeabilidad térmica, lo que muestra simultáneamente un aumento o disminución en la capacitancia con un cambio en la temperatura.

Tangente del ángulo de pérdida dieléctrica refleja el grado de pérdida de potencia de la cadena con respecto al material dieléctrico sometido a una corriente alterna eléctrica.

materiales electrotécnicos caracterizado de indicador de resistencia dieléctrica, que determina la posibilidad de destruir la sustancia bajo estrés. En la identificación de la resistencia mecánica de una serie de pruebas para establecer el límite de índice de fuerza de tracción, compresión, flexión, torsión, impacto y fractura.

Las características físicas y químicas de los dieléctricos

En dieléctricos contener un cierto número de ácidos liberados. La cantidad de hidróxido de potasio en miligramos necesarias para deshacerse de las impurezas en 1 g de sustancia se llama índice de acidez. Acids destruir materiales orgánicos tienen un efecto negativo sobre las propiedades aislantes.

materiales eléctricos característicos complementan coeficiente de viscosidad o fricción, que muestra el grado de flujo de la materia. La viscosidad se divide en condicional y cinemática.

Grado de absorción de agua se determina dependiendo de la masa de agua absorbida por los días tamaño del elemento de ensayo después de la inmersión en agua a una temperatura predeterminada. Esta caracterización indica la porosidad del material, aumentando el índice deteriora las propiedades de aislamiento.

materiales magnéticos

La evaluación del desempeño de las propiedades magnéticas se llaman las características magnéticas:

• permeabilidad absoluta magnético;
• permeabilidad relativa magnético;
• coeficiente térmico de permeabilidad magnética;
• máxima energía del campo magnético.

Los materiales magnéticos se dividen en duros y blandos. Los elementos blandos se caracterizan por pequeñas pérdidas retrasadas magnitud de la magnetización del cuerpo campo magnético que actúa. Son más permeable a las ondas magnéticas tienen una pequeña fuerza coercitiva y una mayor inducción de saturación. Su uso en los transformadores de dispositivos de máquinas electromagnéticas y mecanismos, escudos magnéticos u otros aparatos donde es necesario magnetización con omisiones de baja energía. Estos incluyen hierro, hierro electrolítico puros – Armco, permalloy, de acero eléctrico aleaciones de hojas, de níquel-hierro.

Los materiales sólidos se caracterizan por una pérdida significativa grado de retraso de la magnetización en el campo magnético externo. Recibir pulsos magnéticos vez, dichos materiales y productos eléctricos están magnetizados, y durante mucho tiempo para mantener la energía almacenada. Tienen una alta fuerza coercitiva y alta capacidad de inducción residual. Elementos con estas características se utilizan para la fabricación de imanes estacionarios. Representantes de los elementos son aleaciones a base de componentes de hierro, aluminio, níquel, cobalto, silicio.

magnetodielectrics

Este material mezclado, 75-80% en la composición que contiene el polvo magnético, la masa de residuo polimérico orgánico de alto está lleno de dieléctrico. ferritas y ferritas Y valores de resistividad de volumen, las pequeñas pérdidas por corrientes parásitas, lo que permite su uso en la tecnología de alta frecuencia aumentó. Las ferritas son indicadores estables en diferentes campos de frecuencia.

CAMPO usando ferromagnetos

Se utilizan más eficaz para crear un núcleo de bobinas de los transformadores. La aplicación del material permite aumentar tanto el campo magnético del transformador, mientras que no cambia la lectura actual de la fuerza. Tal inserción de la ferrita ahorra consumo de energía durante el funcionamiento del dispositivo. Materiales eléctricos y equipos después de la influencia magnética externa conservan características magnéticas, y mantiene un campo en el espacio adyacente.

corrientes elementales no pasan después de desconectar el imán, creando así un imán permanente estándar que funciona de manera efectiva en los auriculares, teléfonos, aparatos de medición, brújulas, aparatos de grabación de sonido. Muy popular en el uso de imanes permanentes, no conductor de la electricidad. compuesto obtenido de óxidos de hierro con diversos otros óxidos. Lodestone se refiere a ferrita.

materiales semiconductores

Estos son elementos que tienen un valor de conductividad que está en el intervalo de este índice para conductores y dieléctricos. La conductividad de estos materiales depende de la existencia de impurezas en peso, impacto externo y las direcciones de defectos internos.

Características de Electrotécnica grupo de materiales semiconductores muestra diferencias significativas unos de otros elementos de la celosía estructura, composición y propiedades. En función de estos parámetros, los materiales se clasifican en 4 tipos:

1. átomos de elementos que contienen una sola especie: silicio, fósforo, boro, selenio, el indio, germanio, galio, y otros.
2. Los materiales que contienen óxidos metálicos compuestos por – óxido de cobre, cadmio, zinc y otros.
3. Los materiales en la antimonide grupo combinado.
4. Los materiales orgánicos – naftaleno, antraceno, y otros.

Dependiendo de la retícula dividida en materiales policristalinos semiconductores y elementos monocristalinos. Características de los materiales eléctricos les permite compartir en la no-magnético y débilmente. Entre los componentes de magnético distinguir semiconductores, conductores y elementos no conductores. Asignación clara es difícil de realizar, ya que muchos materiales se comportan de manera diferente en un entorno cambiante. Por ejemplo, el funcionamiento de algunos semiconductores a bajas temperaturas puede ser comparado con el efecto de los aisladores. Esos dieléctricos calentando trabajo como semiconductores.

materiales compuestos

Los materiales que no están divididos sobre el funcionamiento y la composición, llamada materiales compuestos, es también materiales eléctricos. Sus propiedades y aplicaciones debido a una combinación de los materiales utilizados en la fabricación. Ejemplos son componentes de lámina de fibra de vidrio, fibra de vidrio, mezclas de metales conductores y refractarios. El uso de mezclas fortalezas equivalentes revela materiales y aplicarlos a su destino. A veces una combinación de componentes de material compuesto conduce a la creación de un elemento totalmente nuevo para las otras propiedades.

materiales de película

Un mayor margen para láminas eléctricos y cintas adhesivas han ganado como materiales eléctricos. Sus propiedades son diferentes de otras flexibilidad dieléctricos, suficiente resistencia mecánica y excelentes propiedades aislantes. El espesor del producto varía dependiendo del material:

• espesor de película de 6-255 micras haciendo, cinta de liberación 0,2-3,1 mm;
• productos de poliestireno en forma de cintas y películas producidas 20-110 micras de espesor;
• cinta de polietileno de espesor hecha 35-200 m, una anchura de 250 a 1.500 mm;
• espesor de la película fluoroplástico se hace de 5 a 40 micrómetros, una anchura de 10-210 mm envisage.

Clasificación de los materiales eléctricos de la película permite distinguir dos tipos: película orientada y no orientada. El primer material se utiliza con más frecuencia.

Pinturas y recubrimientos para aislamiento eléctrico

Las soluciones de las sustancias que se forman durante la solidificación película son equipos eléctricos modernos. Este grupo incluye asfaltos, aceites secantes, resinas, ésteres de celulosa o compuestos y combinaciones de estos componentes. La conversión de un componente viscoso en aislante se produce después de la evaporación de la masa de disolvente depositado y la formación de una película densa. A modo de aplicar la película se divide en adhesivo, de recubrimiento y de impregnación.

Impregnación de barnices utilizados para devanados eléctricos con el fin de aumentar la conductividad térmica y resistencia a la humedad. barniz de revestimiento superior crear una capa protectora contra la humedad, el frío, aceite, bobinado de superficie, aislamiento de plástico. componentes adhesivos son placa de mica pegamento capaz con otros materiales.

Los compuestos para aislamiento eléctrico

Estos materiales han presentado una solución líquida en el momento de uso, seguido por endurecimiento y curado. Sustancias que se caracterizan por el hecho de que la composición no contiene disolventes. Los compuestos también pertenecen al grupo de "equipo eléctrico". Las formas son su fundición y de impregnación. El primer tipo se utiliza para el relleno de cavidades en los acoplamientos de cable, y el segundo grupo se usa para la impregnación de los devanados del motor.

Los compuestos producen un termoplástico, que se ablandan después de que el aumento de la temperatura, y termoendurecible, conservando firmemente la forma de la solidificación.

materiales aislantes fibrosos impregnados

Para la producción de dichos materiales usando fibras orgánicas y componentes artificiales. fibras vegetales naturales de seda, lino, rehacer la madera en los materiales de origen orgánico (fibra, tela, cartón). Humedad de tales aisladores varía de 6-10%.

Los materiales orgánicos de origen sintético (nylon) contienen humedad solamente 3 a 5%, tal como la saturación de humedad y fibras inorgánicas (fibra de vidrio). Los materiales inorgánicos se caracterizan por una incapacidad para disparar a calentamiento considerable. Si los materiales para absorber esmaltes o lacas, los aumentos de inflamabilidad. Suministro de materiales eléctricos se producen en la fabricación de maquinaria y aparatos eléctricos.

Leteroid

Una fibra fina se produce en hojas y enrollado en un rollo para el transporte. Se utiliza como material para la fabricación de las juntas de aislamiento, dieléctricos en forma de arandelas. Papel impregnado con amianto y tablero de amianto hecha de amianto crisotilo, dividiéndolo en fibras. Asbestos tiene resistencia a las condiciones alcalinas, pero se descompone en un ácido.

En conclusión, cabe señalar que con el uso de materiales modernos para el aislamiento de equipos eléctricos vida útil se incrementa significativamente. Para las instalaciones de los edificios usan materiales con propiedades seleccionadas que permiten la producción de nuevos equipos funcional con un rendimiento mejorado.