- •Содержание.
- •4.5. Полупроводниковые материалы. 32
- •5.4. Проводниковые материалы. 33
- •Значение электротехнических материалов.
- •Классификация материалов.
- •Диэлектрики.
- •Характерные особенности диэлектриков.
- •Области применения диэлектриков.
- •Электрические характеристики диэлектриков.
- •Поляризация диэлектриков. Диэлектрическая прочность.
- •Виды поляризаций.
- •Зависимость ε от некоторых факторов.
- •Определение диэлектрической проницаемости.
- •Электропроводность диэлектриков.
- •Диэлектрические потери.
- •Параллельная схема замещения и векторная диаграмма реального конденсатора.
- •Пробой диэлектрика.
- •Электрический пробой газов.
- •Экспериментальный закон Пашена.
- •Пробой жидких диэлектриков.
- •Пробой твёрдых диэлектриков.
- •Физико-механические и химические свойства диэлектриков.
- •Механические свойства диэлектрика.
- •Тепловые характеристики диэлектриков.
- •Влагостойкость диэлектрика.
- •Распределение влаги внутри диэлектрика.
- •Другие характеристики диэлектриков.
- •Электроизоляционные материалы.
- •Газообразные диэлектрики.
- •Жидкие диэлектрики.
- •Твёрдые органические диэлектрики.
- •Неорганические диэлектрики.
- •Магнитные материалы.
- •Характерные особенности магнитных материалов.
- •Области применения магнитных материалов.
- •Характеристики магнитных материалов.
- •Магнитомягкие магнитные материалы.
- •Материалы с большой μн.
- •Магнитные материалы с большой индукцией насыщения.
- •Марки электротехнической стали.
- •М Рисунок 3.19 агнитотвёрдые материалы.
- •Энергетическая диаграмма чистого полупроводника.
- •Примесная электропроводность.
- •Структурная схема чистого кремния.
- •Вольт-Амперная характеристика p-n переходва .
- •Характеристики проводников.
- •Проводниковые материалы.
- •Проводниковые материалы Классификация и основные свойства проводниковых материалов
- •1 Ом· м ═ 10·10 мкОм· м ═ 10· 10 Ом· мм²/м.
-
Газообразные диэлектрики.
К газообразным диэлектрикам относятся: воздух и его составляющие, водород, элегаз (шестифтористая сера SF6) и др.
Свойства зависят от температуры, влажности, давления, неоднородности электрического поля: ε≈1, ε<3, 0,6≤Eпр≤10. наибольшей электропроводностью обладают фторированные углеводороды.
-
Жидкие диэлектрики.
Жидкие диэлектрики разделяют на:
-
Естественного происхождения
-
Нефтяного происхождения ε=2..2,5
-
Синтетического происхождения ε≤4
Масла разделяют в свою очередь на:
-
Растительного происхождения
-
Нефтяного происхождения
-
Синтетического происхождения
-
Хлорорганические (совол, совтил, пентахлорвинил)
-
Кремнеорганические (полиэтилсиликоновой жидкости /ПЭСЖ/, полиметилсиликоновой жидкости /ПМСЖ/)
-
Фторорганические жидкости (практически не горят)
-
Твёрдые органические диэлектрики.
Полимеры. (С2Н4)n – полиэтилен.
n – степень полимеризации 106>n>10 – число мономеров в составе полимера.
Смолы – высокомолекулярные органические соединения высокой степени поляризации – аморфные стеклообразные массы.
Смолы разделяются на:
-
Природные(естественные) – канифоль, янтарь.
-
Синтетические:
-
Термопластичные – при нагревании размягчаются, при остывании затвердевают, при этом не происходит необратимого изменения свойств.
-
Термореактивные – при Т≥Тр наступает необратимое изменение свойств (запекаются, становятся твёрдыми, плохорастворимыми)
-
Линейные полимеры (l=10d)
-
Пространственные полимеры – комплекс молекул, развитых в пространстве.
Также диэлектрики из смол подразделяются на:
-
Пластмассы (пластики)
-
Лаки
-
Клеи
-
Компаунды
Пластмассы и пластики под действием температуры и давления становятся пластичными, приобретают заданную форму.
Состав пластмасс:
-
Связующие (смола, лак) 40-100%
-
Наполнитель 0-60% (ткани, бумаги, порошки, волокна)
-
Отвердитель (эпоксидная смола) 0-10%
-
Красители 0-1%
-
Пластификаторы 0-2%
Слоистые пластики – ткани, пропитанные полимером и спрессованные в горячем состоянии (стеклотекстолит – СТК, СТЭФ /стеклоткань эпоксидная фенолформальдегидная смола/).
Лаки – раствор смол в летучих растворах. Подразделяются на:
-
Покровные
-
Пропиточные
-
Клеющие
Эмаль – лаковая изоляция обмоточных проводов – лак с добавлением других веществ (оксидов металлов и т.п.)
Ещё смолы разделяются на:
-
Высокочастотные tgδ<0.001 (полиэтилен /С4Н4/, полистирол /(С8Н8)n/, фторолон /(С2F4)n/)
-
Низкочастотные tgδ>0.001 (фенолоформ, нитроцеллюлоза, кремний органический, полиамиды /капрон, нейлон/, оргстекло, полиметилметакрилат, полихлорвинил и др.)
-
Неорганические диэлектрики.
Тдоп. неорг>>Тдоп. орг
Стекло – стеклоткань, стеклоэскапон, ситаллы.
Слюда – слюдянид, слюдопласт, миканиты, микалекс.
Керамика
-
Установочные – изоляторы, фарфор.
-
Конденсаторная – TiO2 ε=173 tgδ<0.001.
-
Сегнетокерамика (нелинейные диэлектрики) – вариконды (ВК-1, ВК-5).
Асбест.