1.Термические свойства диэлектриков
Допустимая рабочая температура диэлектрика определяется совокупностью важнейших термических свойств материала к которым относятся теплопроводность, теплоемкость, плавление и размягчение материала, тепловое расширение, нагревостойкость, стойкость к термоударам.
Теплопроводность - процесс переноса теплоты от более нагретых частей к менее нагретым, приводящий к выравниванию температуры. Теплота, выделяющаяся из нагретых проводников, магнитопроводов и в электрической изоляции вследствие диэлектрических потерь переходит через различные материалы в окружающую среду.
Теплоемкость определяет количество теплоты, необходимое для нагревания (или охлаждения) вещества определенной массы до заданной температуры. Теплоемкость С [Дж/(кг×K)] входит в уравнение
При нормальных температурах удельная теплоемкость некоторых групп диэлектриков имеет значения (Дж/(кг×K)): щелочные и алюмосиликатные стекла - 300¸1000; электротехнический фарфор и стеатит - 800¸900; органические полимеры - 1200¸2200; нефтяные электроизоляционные масла- 1800¸2500; вода- 4200.
Температура плавления Тпл (К) является характерным параметром для твердых кристаллических диэлектриков.
Температура размягчения Тразм (К), определяемая по специальной методике (по Вику или Мартенсу), характеризует переход аморфных материалов в определенном интервале температур из твердого состояния в жидкое.
Термическое расширение оценивается температурным коэффициентом линейного расширения
Нагревостойкость (согласно определению Б.М Тареева) это способность электроизоляционного материала (или электроизоляционной конструкции) без повреждения и без существенного ухудшения практически важных свойств выдерживать воздействие повышенной температуры как кратковременно, так и длительно (в течение времени, сравниваемого с нормальной продолжительностью эксплуатации данного изделия).
Холодостойкость. Многие электроизоляционные материалы при низких температурах теряют присущую им при нормальных условиях гибкость и эластичность. Поэтому для изоляции оборудования, работающего при низких температурах, например от -60 до -70°С, важна холодостойкость, т.е способность работать при таких температурах без ухудшения эксплуатационных характеристик и надежности.
2.Железо и его сплавы
Основным сплавом является сплав железа с углеродом. Если количество углерода не превышает 2,14% то такой сплав называется сталью, при количестве углерода от 2,14%-6,67% то сплав называется чугуном. Если в сплаве содержится 6,67% углерода то такой сплав называется цементит. В зависимости от температуры в сталях может меняться кристаллическая решётка. В диапазоне температур от 911 и свыше 1392(градусов) существует ϒ-железо. По мере изменения температуры сталь может существовать в виде расплава, когда оба компонента растворены друг в друге. Феррит- это фаза внедрение углерода в α-железо. Аустенит – внедрение углерода в ϒ-железо. Цементит – углерод полностью растворяется в железе.
Углеродистые стали являются основными конструкционными материалами используемые в промышленности, кроме основных компонентов в сталях присутствуют как вредные так и полезные примеси, которые попадают в расплав в процессе производства. К вредным примесям относится: сера, фосфор, азот, кислород и водород. К полезным примесям относится кремний и марганец с помощью которых происходит раскисление стали т.е. удаление из стали избыточного количества кислорода.
Углеродистые стали классифицируются по применению на машиностроительные и инструментальные. По количеству углерода на низкоуглеродистые (до 0,3%), среднеуглеродистые(от 0,3% до 1,2%) и высокоуглеродистые стали (от 1,2%).
Машиностроительные имеют в своём составе строительные стали, которые относятся к разряду низкоуглеродистых, эти стали хорошо свариваются, но обладают невысокой прочностью и твёрдостью. Машиностроительные стали относятся к разряду среднеуглеродистой стали.
Инструментальные стали обладают высокой прочностью и твёрдостью, это высокоуглеродистые стали. Их используют для изготовления различных инструментов.
Углеродистые стали делятся на стали обычного качества, качественные и высококачественные. Слали обычного качества подразделяются на 3 группы ( А,В,С). Сталь группы А поставляется потребителю с определёнными механическими свойствами. Сталь группы В поставляется потребителю с определёнными химическими свойствами. Сталь группы С поставляется потребителю с определёнными механическими и химическими свойствами.
3. p-n переход
p-n-Перехо́д (n — negative — отрицательный, электронный, p — positive — положительный, дырочный), или электронно-дырочный переход — область пространства на стыке двух полупроводников p- и n-типа, в которой происходит переход от одного типа проводимости к другому. p-n-Переход является основой для полупроводниковых диодов, триодов и других электронных элементов с нелинейной вольт-амперной характеристикой.
p-n переход содно получить только введением в полупроводник n-типа примесь с р-типом. Механическим соединением 2-х полупроводников с различными электропроводностями получить p-n переход невозможно.
