1.Волокнистые диэлектрические материалы
Волокнистые диэлектрики
Сюда входят нити, ленты, ткани, бумага и картон. Хлопчатобумажную и шелковую нить (пряжу) применяют для изоляции обмоточных проводов электрических машин. Толщина нити не превышает 0,5 мм.
Хлопчатобумажные ленты (киперные, батистовые) выпускают шириной 10—50 мм. Их применяют в качестве верхнего защитного слоя изоляции обмоток электрических машин и аппаратов.
Изоляционные ленты изготовляют шириной 10—50 мм. Они представляют собой ткань, пропитанную липкой резиновой смесью. Ленты применяются в качестве изоляции электрических проводов при монтажных и ремонтных работах.
Непропитанная хлопчатобумажная и шелковая изоляция отличается низкой электрической прочностью (Епр.= = 3—8 кв/мм) и допускает рабочие температуры не более 100°. После пропитки лаками повышаются влагостойкость и диэлектрические свойства изоляции.
Пропитанные лаками хлопчатобумажные и шелковые ткани называются лакотканями.
Светлые хлопчатобумажные лакоткани пропитаны светлыми лаками, механически прочны, стойки к маслам, бензину и воде. При воздействии тепла стареют. Толщина ткани 0,15—0,24 мм, водопоглощаемость за 24 ч составляет 4—7%, Епр. = 20—45 кв/мм.
Черные хлопчатобумажные лакоткани пропитаны черными лаками, менее склонны к старению, имеют меньшую бензостойкость.
Светлые шелковые лакоткани выпускают меньшей толщиной (0,04—0,15 мм); они более прочны по сравнению с хлопчатобумажными, отличаются высокой электрической прочностью.
Электротехническая бумага и картон имеют Епр: соответственно 30 и 12 кв/мм.
Фибра — непропитанная бумага, обработанная горячим раствором хлористого цинка. Ее выпускают красного, серого и черного цветов. Из фибры изготовляют ряд изоляционных деталей в электрических аппаратах.
Пряжу из синтетических волокон применяют для изоляции обмоточных проводов электрических машин и аппаратов. К таким волокнам относятся капроновое и нейлоновое, анид, хлорин, полиэтиленовое, лавсан и др. Особенно ценный диэлектрик — полиэтиленовое волокно, обладающее способностью отталкивать влагу.
Стеклолакоткань— это стеклоткань, пропитанная теплостойкой электроизоляционной эмалью, лаком или компаундом. Епр =20—45 кв/мм, толщина 0,11 — 0,24 мм. Из стеклолакоткани изготовляют изоляцию обмоток электрических машин и аппаратов, работающих при температуре до 180°.
2.Ферромагнетики
К ферромагнетикам относятся вещества с не полностью заполненными электронными оболочками, атомы этих веществ находятся близко друг к другу, поэтому могут обмениваться электронами. Имеют собственный магнитный момент, в результате обмена который происходит в отдельных областях называемые доменами, материал внутри домена намагничен до насыщения. При повышении температуры до температуры Кюри домены распадаются и феррамагнетик превращается в паррамагнетик. Магнитная восприимчивость велика, сильно зависит от температуры и напряжённости.
Ферромагнетик – кристаллическое вещество, в котором результирующие магнитные моменты каждого из доменов отличны от нуля.
3.Проводниковые материалы
В качестве проводников электрического тока могут быть использованы какт вердые тела, так и жидкости, а при соответствующих условиях и газы. Важнейшими практически применяемыми в электротехнике твердыми проводниковыми материалами являются металлы и их сплавы. Из металлических проводниковых материалов могут быть выделены металлы высокой проводимости, имеющие удельное сопротивление ( при нормальной температуре не более 0,05 мкОм(м, и сплавы высокого сопротивления, имеющие( при нормальной температуре не менее 0,3 мкОм(м. Металлы высокой проводимости используются для проводов, токопроводящих жил кабелей, обмоток электрических машин и трансформаторов и т. п. Металлы и сплавы высокого сопротивления применяются для изготовления резисторов, электронагревательных приборов, нитей ламп накаливания и т. п. К жидким проводникам относятся расплавленные металлы и различные электролиты. Для большинства металлов температура плавления высока; только ртуть, имеющая температуру плавления около минус 39°С, может быть использована в качестве жидкого металлического проводника при нормальной температуре. Другие металлы являются жидкими проводниками при повышенных температурах. Механизм прохождения тока в металлах — как в твердом, так и в жидком состоянии — обусловлен движением (дрейфом) свободных электронов под воздействием электрического поля; поэтому металлы называют проводниками с электронной электропроводностью или проводниками первого рода. Проводниками второго рода, или электролитами, являются растворы (в частности, водные)кислот, щелочей и солей. Прохождение тока через эти вещества связано с переносом вместе с электрическими зарядами ионов в соответствии с законами Фарадея, вследствие чего состав электролита постепенно изменяется, а на электродах выделяются продукты электролиза. Ионные кристаллы в расплавленном состоянии также являются проводниками второго рода. Все газы и пары, в том числе и пары металлов, при низких напряженностях электрического поля не являются проводниками. Однако, если напряженность поля превзойдет некоторое критическое значение, обеспечивающее начало ударной и фотоионизации, то газ может стать проводником с электронной и ионной электропроводностью. Сильно ионизированный газ при равенстве числа электронов числу положительных ионов в единице объема представляет собой особую проводящую среду, носящую название плазмы.
К важнейшим параметрам, характеризующим свойства проводниковых
материалов, относятся:
1) удельная проводимость ( или обратная ей величина — удельное сопротивление (,
2) температурный коэффициент удельного сопротивления ТК( или ((,
3) коэффициент теплопроводности (т,
4) контактная разность потенциалов и термоэлектродвижущая сила (термо- ЭДС),
5) работа выхода электронов из металла,
6) предел прочности при растяжении (р и относительное удлинение перед разрывом (l/l.
Удельная проводимость и удельное сопротивление проводников.