Materiais electrotécnicos, propriedades e aplicações

Eficiência e durabilidade das máquinas e instalações eléctricas depende da condição do isolamento, dispositivos eléctricos para os quais são utilizados os materiais. Eles são caracterizados por um conjunto de propriedades específicas quando colocado num condições de campo electromagnético, e são instalados em dispositivos baseados nestes indicadores.

materiais eléctricos classificação permite divididos em grupos separados de isolamento, semicondutora, conduzindo e materiais magnéticos que suplementam os principais produtos: condensadores, condutores, isoladores e elementos semicondutores prontos.

Materiais para agir campos magnéticos ou eléctricos como individuais com propriedades específicas, e são expostos a radiações múltiplos simultaneamente. materiais magnéticos convencionalmente dividida em substâncias fracamente magnéticos e substâncias magnéticas. Na técnica eléctrica mais comumente empregues materiais magnéticos fortes.

ciência dos materiais

O material é a referida substância, caracterizado por distinto de outros objectos da composição química, propriedades e estrutura das moléculas e átomos. A substância está em um de quatro estados: gasosa, sólida, líquida ou de plasma. Elétricos e materiais estruturais executadas para instalar uma variedade de funções.

materiais condutores transmitir componentes de fluxo de electrões proporcionar isolamento dieléctrico. A aplicação dos elementos de resistência de conversão de energia eléctrica em calor, os materiais de produtos de construção mantêm a sua forma, por exemplo, o alojamento. materiais eléctricos e de construção necessário para a realização não uma mas várias funções relacionadas, tal como um isolante nos ensaios de carga eléctrica, o qual traz a materiais estruturais.

materiais elétricos ciência – a ciência que lida com a definição das propriedades, o estudo do comportamento da matéria sob a influência de eletricidade, calor, frio, campos magnéticos e outros estudos científicos as características específicas necessárias para construir máquinas elétricas, aparelhos e instalações ..

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Estes incluem equipamentos elétricos, que é o principal indicador expressa a condutividade da corrente elétrica. Isto é porque na massa de uma substância sempre electrões presentes são fracamente ligada ao núcleo e que são portadores de carga livres. Eles se movem com a órbita de uma molécula para outra e criar uma corrente. Os principais materiais condutores considerado cobre, alumínio.

Para os condutores estão os elementos que têm uma resistividade eléctrica ρ <10 ^-5, em que o material é um excelente condutor com um indicador 10 ^-8 Ohm * m. Todos os metais que têm uma boa mesa corrente de 105 elementos 25 não são apenas metais, e a partir deste um grupo diversificado de materiais de corrente eléctrica 12 de conduta e são considerados como semicondutores.

A física de materiais eléctricos permite a sua utilização como agentes no estado gasoso e líquido. Como o metal líquido à temperatura normal, é aplicado apenas de mercúrio, para que o estado natural. Os outros metais usados como condutores único líquido num estado aquecido. Para condutores utilizados e líquido condutor, por exemplo electrólito. Propriedades importantes dos condutores, o que permite distingui-los de acordo com o grau de condutividade eléctrica, características de condutividade térmica são considerados e capacidade de geração térmica.

materiais dielétricos

Ao contrário dos condutores, massa dieléctricos contém um pequeno número de electrões livres forma alongada. A principal propriedade da substância é a sua capacidade para receber a polaridade do campo elétrico. Este fenômeno é explicado pelo fato de que, sob a influência dos encargos com eletricidade são movidos na direção de forças que atuam. A distância de deslocamento é maior, quanto maior for a intensidade do campo eléctrico.

Material de isolamento eléctrico são o mais próximo do ideal do que o índice de condutividade menor, e menos pronunciado do que o grau de polarização, o que dá uma indicação da dispersão e da atribuição de energia térmica. A condutividade do dielétrico é baseada na ação de uma pequena quantidade de dipolos gratuitos turnos para a ação do campo. Depois de polarização, as formas de substâncias dieléctricas com polaridade diferente, isto é, duas cargas diferentes de sinais formada sobre a superfície.

dieltricos de aplicação mais extensivamente em eléctrica, uma vez que o uso de características do elemento activas e passivas.

Para o material activo, com propriedades suscepteis de administração, incluem:

• pyroelectrics;
• electroluminophors;
• piezoelectrics;
• ferroelétricos;
• eletretos;
• materiais para emissores do laser.

materiais eléctricos básicos – propriedades passivas dieléctricas, é usado como material e condensadores de tipo convencional de isolamento. Eles são capazes de separar as duas partes do circuito eléctrico um do outro e evitar o transbordamento de cargas eléctricas. Desde seu isolamento é realizada através de peças condutoras de corrente a energia elétrica é deixado no chão ou na caixa.

separados por um isolador

Em materiais dieléctricos orgânicos e inorgânicos são divididos, dependendo da composição química. dieltricos inorgânicos não contêm carbono, na sua composição, enquanto que as formas orgânicas são elemento de carbono primário. substâncias inorgânicas , tais como cerâmicas, mica, um elevado grau de calor.

Material eléctrico sobre um método para a produção dividido em dieléctricos naturais e artificiais. A vasta utilização de materiais sintéticos baseia-se no facto de fabrico permite produzir o material as propriedades desejadas.

De acordo com a estrutura das moléculas e dieltricos de rede molecular dividido em não-polar e polar. O último é também chamado de neutro. A diferença é que os átomos e as moléculas, antes da sua acção sobre a corrente eléctrica ou não têm carga eléctrica. K um grupo neutro inclui Teflon, polietileno, mica, quartzo, e outros. Os dieléctricos polares consistem em moléculas com uma carga positiva ou negativa, um exemplo é o cloreto de polivinilo, baquelite.

propriedades dielétricas

Como dieléctricos dividido em forma gasosa, líquida e sólida. Os materiais eléctricos sólidos mais vulgarmente utilizados. Suas propriedades e aplicação avaliada utilizando parâmetros e características:

• uma resistência de volume;
• permissividade dieléctrica;
• uma resistividade de superfície;
• o coeficiente de permeabilidade térmica;
• perda dieléctrica tangente do ângulo expresso;
• resistência do material sob a influência da electricidade.

resistividade em volume depende da capacidade de um material para resistir à fuga de corrente respectivo valor constante. inversa indicador resistividade chamado condutividade granel.

resistividade de superfície é determinada pela capacidade do material para resistir a corrente constante flui sobre a sua superfície. condutividade de superfície é o inverso da figura anterior.

O coeficiente de permeabilidade térmica reflecte o grau de mudança de resistividade depois de elevar a temperatura da substância. Tipicamente, a resistência diminui com o aumento da temperatura, por conseguinte, o valor do coeficiente é negativo.

A constante dieléctrica determina a aplicação eléctrica dos materiais de acordo com a capacidade do material para criar capacitância eléctrica. Medida da permissividade relativa do dielétrico incluídos no conceito de permeabilidade absoluta. Alterando indicador de capacidade de isolamento térmico exibida coeficiente de permeabilidade ao anterior, o qual exibe, simultaneamente, um aumento ou uma diminuição na capacitância com uma alteração na temperatura.

Tangente do ângulo de perda dieléctrica reflecte o grau de perda de potência cadeia em relação ao material dieléctrico, submetido a uma corrente alternada eléctrico.

Materiais electrotécnicos caracterizado de indicador de resistência dieléctrica, o que determina a possibilidade de destruir a substância sob stress. Ao identificar a resistência mecânica de uma série de testes para estabelecer o limite de índice de resistência à compressão, à tracção, de flexão, de torção, impacto e fratura.

As características físicas e químicas dos dieltricos

Em dieléctricos conter um certo número de ácidos libertados. A quantidade de hidróxido de potássio em miligramas necessários para se livrar das impurezas em 1 g de substância é chamado índice de acidez. Ácidos destruir materiais orgânicos tem um efeito negativo sobre as propriedades de isolamento.

materiais eléctricos característicos complementado coeficiente de viscosidade ou de atrito, que mostra o grau de fluxo de matéria. Viscosidade é dividido em condicional e cinemática.

Grau de absorção de água é determinada em função da massa de água absorvida pelos dias de tamanho de elemento de teste depois de imersão em água a uma temperatura pré-determinada. Esta caracterização indica a porosidade do material, aumentando o índice deteriora as propriedades de isolamento.

materiais magnéticos

avaliação de desempenho das propriedades magnéticas são chamadas as características magnéticas:

• permeabilidade absoluta magnético;
• permeabilidade relativa magnético;
• coeficiente térmico de permeabilidade magnética;
• máxima energia do campo magnético.

Os materiais magnéticos são divididos em hard e soft. Os elementos macios são caracterizados por pequenas perdas atrasadas magnitude da magnetização do corpo, agindo campo magnético. Eles são mais permeável às ondas magnéticas têm uma pequena força coerciva e uma indução de saturação mais elevado. A sua utilização nos transformadores de máquinas electromagnéticos e mecanismos, escudos magnéticos ou outros aparelhos de dispositivo, onde ele é necessário magnetização com omissões de baixa energia. Estas incluem ferro, ferro electrolíticos puros – Armco, permalloy, aço eléctrico ligas de folhas, de níquel-ferro.

Os materiais sólidos são caracterizados por uma perda significativa do grau de retardamento de magnetização no campo magnético externo. Receber pulsos de uma vez magnéticos, tais materiais elétricos e produtos são magnetizados, e por um longo tempo para manter a energia armazenada. Eles têm uma alta força coercitiva e alta capacidade de indução residual. Elementos com estas características são usados para a fabricação de ímãs estacionárias. Representantes dos elementos são ligas à base de componentes de ferro, de alumínio, de níquel, de cobalto, de silício.

magnetodielectrics

Este material misturado, 75-80% na composição que contém o pó magnético, a massa de resíduo polimérico alta orgânica é preenchido com dieléctrico. ferrites e ferrites Y aumentada valores de resistividade do volume, pequenas perdas por correntes de Foucault, o que permite a sua utilização na tecnologia de alta frequência. Ferrites são indicadores estáveis em diferentes campos de frequência.

CAMPO usando ferromagnets

Eles são utilizados de forma mais eficaz para criar um núcleo de bobinas de transformadores. Aplicação do material permite aumentar muito o campo magnético do transformador, enquanto não mudar a leitura atual da força. Tal inserção da ferrite diminui o consumo de energia durante o funcionamento do dispositivo. materiais e equipamentos eléctricos após a influência magnético externo reter características magnéticas, e mantém um campo no espaço adjacente.

correntes elementares não passam depois de desligar o ímã, criando, assim, um ímã permanente padrão que funciona de forma eficaz em fones de ouvido, telefones, dispositivos de medição, bússolas, dispositivos de gravação de som. Muito popular no uso de ímãs permanentes, não eletricamente condutivo. composto obtido de óxidos de ferro com vários outros óxidos. Magnetita refere-se a ferrite.

materiais semicondutores

Estes são elementos que têm um valor de condutividade que está no intervalo de este índice de condutores e dieléctricos. A condutividade destes materiais depende da existência de impurezas em peso, impacto externa e indicações de defeitos internos.

Características de electrotécnico grupo materiais semicondutores mostra diferenças significativas em relação uns aos outros elementos na estrutura de estrutura, composição e propriedades. Dependendo desses parâmetros, os materiais são classificados em 4 tipos:

1. Elementos átomos contendo uma única espécie: silício, fósforo, boro, selênio, índio, germânio, gálio, e outros.
2. Materiais que contêm óxidos metálicos constituídos por – óxido de cobre, o cádmio, o zinco e outros.
3. Os materiais na antimoneto grupo combinado.
4. materiais orgânicos – naftaleno, antraceno, e outros.

Dependendo da estrutura dividida em materiais policristalinos de semicondutores e elementos monocristalinos. Características de materiais elétricos lhes permite compartilhar a não-magnético e fracamente. Entre os componentes de semicondutores, magnético distinguir condutores e elementos não condutores. Atribuição clara é difícil de realizar, uma vez que muitos materiais se comportam de maneira diferente em um ambiente em mudança. Por exemplo, o funcionamento de alguns semicondutores a baixas temperaturas pode ser comparada com o efeito das partes isoladas. Esses dielétricos por aquecimento trabalho como semicondutores.

materiais compósitos

Os materiais que não são divididas sobre o funcionamento e a composição, chamados de materiais compósitos, é também materiais eléctricos. As suas propriedades e aplicações, devido a uma combinação de materiais utilizados no fabrico. Exemplos são componentes de folha de fibra de vidro, fibra de vidro, misturas de metais condutores e refractários. O uso de misturas forças equivalentes revela materiais e aplicá-los ao seu destino. Por vezes, uma combinação de componentes em materiais compósitos leva à criação de um elemento inteiramente novo para as outras propriedades.

materiais de filme

Maior possibilidade de chapas elétricas e fitas adesivas ganharam como materiais elétricos. As suas propriedades são diferentes dos outros dieltricos flexibilidade, resistência mecânica suficiente e excelentes propriedades de isolamento. A espessura do produto varia dependendo do material:

• espessura do filme de 6-255 micra, fazendo fita libertação 0,2-3,1 mm;
• produtos de poliestireno na forma de fitas e filmes produzidos 20-110 micra de espessura;
• fita de polietileno de espessura feita 35-200 m, uma largura de 250 a 1500 mm;
• espessura do filme fluoroplástico é feito de 5 a 40 micrómetros, uma largura de 10-210 mm envisage.

Classificação dos materiais eléctricos do filme permite distinguir dois tipos: película orientada e não orientada. O primeiro material é utilizado na maioria das vezes.

Tintas e revestimentos para isolamento eltrico

Soluções de substâncias que formam película durante a solidificação são equipamento eléctrico moderno. Este grupo inclui os asfaltos, óleos de secagem, resinas, ésteres de celulose ou compostos e combinações destes componentes. A conversão de um componente viscoso no isolador ocorre após a evaporação do solvente de massa depositado e formar uma película densa. Por meio da aplicação do filme é dividido em adesivo, revestimento e impregnação.

Impregnação de vernizes utilizados para enrolamentos eléctricos, a fim de aumentar a condutividade térmica e a resistência à humidade. Revestimento de verniz superior criar um revestimento protector contra a humidade, frio, óleo, enrolamento de superfície, isolamento de plástico. componentes adesivos são cola capaz placa de mica com outros materiais.

Os compostos para o isolamento eléctrico

Estes materiais apresentaram uma solução líquida no momento da utilização, seguido de endurecimento e de cura. Substâncias caracterizadas pelo facto da composição não conter solventes. Os compostos também pertencem ao grupo "equipamento eléctrico". Formas são sua fundição e de impregnação. O primeiro tipo é usado para o enchimento de cavidades em acoplamentos de cabos, e o segundo grupo é usado para a impregnação de enrolamentos do motor.

Compostos produzir um material termoplástico, que amaciar, após o aumento da temperatura, e de termoendurecimento, firmemente preservando a forma de solidificação.

materiais isolantes fibrosos impregnadas

Para a produção de tais materiais utilizando fibras orgânicas e componentes feitos pelo homem. fibras vegetais naturais de seda, linho, reconstrução de madeira em materiais de origem orgânica (fibra, tecido, papelão). Humidade de tais isoladores varia de 6-10%.

Os materiais orgânicos de origem sintética (nylon) contêm humidade de apenas 3 a 5%, tal como a saturação de humidade e de fibras inorgânicas (fibra de vidro). Os materiais inorgânicos são caracterizados por uma incapacidade para disparar pelo aquecimento considerável. Se os materiais para absorver esmaltes ou lacas, a inflamabilidade aumenta. Fornecimento de materiais eléctricos são produzidos no fabrico de máquinas e aparelhos eléctricos.

Leteroid

Uma fibra fina é produzido em folhas e enrolada num rolo para transporte. Ele é utilizado como um material para o fabrico das juntas de vedação de isolamento, dieléctricos em forma de anilhas. Papel impregnado com o amianto e placa de amianto feito de amianto crisotilo, dividindo-o em fibras. O amianto tem resistência a condições alcalinas, mas reparte-se em um ácido.

Em conclusão, deve-se notar que, com o uso de materiais modernos para o isolamento de vida útil do equipamento elétrico é significativamente aumentada. Para instalações de edifícios usar materiais com propriedades selecionadas que permitem a produção de novos equipamentos funcionais com melhor desempenho.