Физико-химические свойства - раздел Образование, Виды связи
К Основным Физико-Химическим Свойствам Относят Кислотное Числ...
К основным физико-химическим свойствам относят кислотное число, растворимость, химостойкость, светостойкость и радиационную стойкость.
Кислотное число определяется количеством миллиграммов (мг) едкого кали (КОН), необходимого для нейтрализации свободных кислот, содержащихся в 1 г диэлектрика. Оно определяется у жидких диэлектриков, компаундов, лаков. Кислотное число позволяет оценивать количество свободных кислот в диэлектрике, которые ухудшают электроизоляционные и другие свойства диэлектриков.
Растворимость.Различные материалы при соприкосновении друг с другом в процессе изготовления или эксплуатации изделий могут частично или полностью проникать друг в друга. Такой переход называют растворимостью. Это свойство важно для подбора растворителей лаков или для оценки стойкости электроизоляционных материалов к действию различных жидкостей, с которыми они контактируют.
Легче всего растворяются вещества, близкие к растворителю по химической природе. Полярные вещества легче растворяются в полярных жидкостях. Например, полярные фенолформальдегидные смолы растворяются в спирте и других полярных растворителях, неполярные углеводороды (парафин, каучук) растворяются в жидких углеводородах.
Химостойкость. Химостойкость - это способность электроизоляционных материалов противостоять химически активным веществам.
Для определения химостойкости образцы материалов помещают в среду, близкую к эксплуатационной или более интенсивной по концентрации химически активных элементов и неблагоприятную по температурным условиям, и выдерживают определенное время. После этого определяют изменения массы, внешнего вида и других показателей.
Для масел, смол измеряют кислотное число, которое характеризует содержание в материале свободных кислот (пример обозначения: 0,5 г КОН/кг).
Эта величина определяет технологические особенности материала и его способность вызывать коррозию соприкасающихся с ним тел. В трансформаторном масле высокое кислотное число является признаком плохой очистки масла при его изготовлении или признаком старения масла.
Светостойкость. Способность материалов сохранять свои эксплуатационные характеристики под действием светового облучения называется светостойкостью.
Световые и особенно ультрафиолетовые лучи могут вызывать фотопроводимость, химические изменения в некоторых органических материалах, а также стимулировать процессы, которые ухудшают их механическую прочность и эластичность. Под действием светового облучения также ускоряется старение электроизоляционных материалов.
Радиационная стойкость.Способность диэлектрика сохранять свои эксплуатационные характеристики при воздействии ионизирующего излучения называется радиационной стойкостью.
Все темы данного раздела:
Виды связи
Все вещества состоят из атомов. Электроны притягиваются к ядру и отталкиваются друг от друга. Внешние электроны могут отрываться от одного атома и присоединяться к другому атому, изменяя число его
Кристаллические вещества
К кристаллическим веществам относят все металлы и металлические сплавы.
Кристалл состоит из множества сопряженных друг с другом элементарных кристаллических ячеек. В элементарной кристалли
Аморфные и аморфно-кристаллические вещества
Аморфные вещества. В аморфных веществах атомы и молекулы расположены беспорядочно. В отличие от кристаллических аморфные вещества не имеют строго определенной температуры перехода
Материалы с высокой проводимостью
К материалам этого типа предъявляются следующие требования: минимальное значение удельного электрического сопротивления; достаточно высокие механические свойства (главным образом пр
Медь и ее сплавы
Медь.Медь является одним из самых распространенных материалов высокой проводимости. Она обладает следующими свойствами:
- малым удельным электрическим сопр
Алюминий и его сплавы
Алюминий.Алюминий относится к так называемым легким металлам (плотность литого алюминия около 2600, прокатанного - 2700 кг/м3).
Алюминий
Железо и его сплавы
Железо обладает следующими свойствами:
- более высокое по сравнению с медью и алюминием удельное электрическое сопротивление (ρ примерно 0,1 мкОм×м), что ограни
Проводниковые резистивные материалы
Проводниковые резистивные материалы разделяют на сплавы для проволочных резисторов (манганин, константан) и для электронагревательных элементов (нихром, фехраль, хромаль).
Пленочные резистивные материалы
Пленочные резистивные материалы получают из исходных материалов в процессе получения самих резистивных пленок. Свойства таких резистивных пленок значительно отличаются от свойств
Материалы для термопар
Для термопар применяют чистые металлы и различные сплавы с высоким электрическим сопротивлением.
Материалы для термопар выбирают по следующим характеристикам:
доп
Благородные металлы
Группу благородных металлов (серебро, платина, палладий, золото) составляют металлы, обладающие наибольшей химической стойкостью к условиям окружающей среды и действию агрессивных сред (кислот, щ
Тугоплавкие металлы
К тугоплавким относят металлы с температурой плавления более 1700°С. Эти металлы, как правило, химически устойчивы при низких температурах, но при повышенных температурах активно взаимодействуют с
Сверхпроводники
При понижении температуры удельное электрическое сопротивление металлов уменьшается и при весьма низких (криогенных) температурах электрическое сопротивление металлов приближается
Криопроводники
Некоторые металлы могут достигать при низких (криогенных) температурах весьма малого значения удельного электрического сопротивления ρ, которое в сотни и тысячи раз меньше, чем удельное элект
Материалы для электроугольных изделий
К электроугольным изделиям относятся щетки электрических машин, электроды для прожекторов и электролитических ванн, аноды гальванических элементов, микрофоны, содержащие угольный порошок, угольные
Проводящие и резистивные композиционные материалы
Проводящие композиционные материалы представляют собой механические смеси мелкодисперсных порошков металлов и их соединений с органической или неорганической связкой.
Композиционные матер
Материалы для подвижных контактов
Все контактные материалы при работе подвергаются износу (разрушению). Принято различать механический, химический и электрический износы.
Механический износ связан с истиранием и деформир
Материалы для скользящих контактов
Скользящие контакты обеспечивают переход электрического тока от неподвижной части устройства к подвижной.
При работе скользящих контактов их поверхности подвергаются механическому износу и
Материалы для размыкающих контактов
Материалы для размыкающих контактов работают в сложных условиях, поскольку в процессе работы между контактными поверхностями размыкающих контактов могут возникать электрические разряды в виде искры
Металлокерамика
Металлокерамические или порошковые сплавы получают из металлических порошков методом их прессования и последующего спекания при температуре ниже температуры плавления исходных материа
ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЕ МАТЕРИАЛЫ
Полупроводниковые материалы обладают проводимостью, которой можно управлять, изменяя напряжение, температуру, освещенность и другие факторы. По способности проводить электрический ток полупроводн
Свойства полупроводников
Свойства полупроводниковых материалов характеризуются следующими показателями: собственная и примесная проводимости полупроводников, электропроводность полупроводников, оптические и фотооптически
Простые полупроводники
Простыми называют такие полупроводники, основной состав которых образован атомами одного химического элемента.
Большинство полупроводниковых материалов представляют собой кристаллические
Полупроводниковые соединения
Простые полупроводники не всегда отвечают требованиям современного производства полупроводниковых приборов. Для создания материалов с различными свойствами широко используют сложные неорганические
ДИЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ МАТЕРИАЛЫ
По назначению диэлектрические материалы можно разделить на электроизоляционные материалы и активные диэлектрики.
По агрегатному состоянию диэлектрические материалы подраз
Электрические свойства
К электрическим свойствам диэлектриков относят поляризацию, электропроводность, диэлектрические потери и пробой.
Поляризация диэлектриков. Диэлектрик, поме
Механические свойства диэлектрика.
К основным механическим свойствам диэлектрика относятся упругость, прочность и вязкость. Упругость при небольших механических напряжениях выполняется закон Гука, который устанавлива
Тепловые свойства
К основным тепловым свойствам диэлектрика относят нагрево-стойкость, теплопроводность, тепловое расширение и холодостойкость (морозостойкость).
Нагревостойкость - это способность д
Влажностные свойства
Все изолирующие материалы поглощают влагу. Размер молекулы воды примерно 2,1 * 10-9 м, что позволяет ей проникать даже в поры таких диэлектриков, как стекло.
Наличие пор,
Полимеризационные синтетические полимеры
Получают в процессе полимеризации под действием теплоты, давления, ультрафиолетовых лучей, а также инициаторов и катализаторов. При полимеризации двойные и тройные связи мономеров разрываются и мол
Полимерные углеводороды.
К ним относят полистирол, полипропилен, полиэтилен, поливинилхлорид (ПВХ), винипласти др.
Полистирол - твердый прозрачный материал, неполярный диэлектрик с высокими электроизоляционными св
Фторорганические полимеры.
Одним из существенных недостатков органических синтетических полимеров является пониженная теплостойкость. Для большинства органических полимеров допустимые рабочие температуры от -60 до + 120°С. У
Фенолформальдегидные смолы
Фенолформальдегидные смолы получают путем поликонденсации фенола в водном растворе формальдегида при температуре 70...90°С в присутствии катализатора (кислоты или щелочи). Они могут быть термореакт
Полиэфирные смолы
Полиэфирные смолы получают в результате реакции поликонденсации различных многоатомных спиртов (гликоля, глицерина и др.) и многоосновных органических кислот (фталевой, малеиновой и
Эпоксидные смолы
В чистом виде эпоксидные смолы представляют собой термопластичные низкоплавкие жидкие материалы.
После добавления отвердителей эпоксидные смолы быстро отвердевают, приобретая пространствен
Полиамиды
Полиамиды - термопластичные полярные диэлектрики с линейной структурой.
Среди полиамидов наиболее распространены капрон и найлон.
Капрон имеет температуру размягчения 215…2
Полиимиды
Полиимиды органические полимеры, которые обладают высокой нагревостойкостью (длительно выдерживают температуру до 300°С, а кратковременно до температуры 500°С); очень высокой холодостойкостью (сохр
Электроизоляционные пластмассы
Пластические массы (пластмассы) объединяют группу твердых или упругих материалов, которые состоят полностью или частично из полимерных соединений и формуются в изделия методами, основанными на испо
Слоистые пластики и фольгированные материалы
Слоистые пластики являются одной из разновидностей пластмасс, которые получают горячим прессованием листовых волокнистых материалов, предварительно пропитанных синтетическими смолам
Электроизоляционные материалы на основе каучуков.
Полимеры, которые при нормальной температуре подвержены большим обратным деформациям растяжения (до многих сотен процентов), называются эластомерами. Эластомерами являются все каучуки и резины. На
Компаунды.
Компаунды представляют собой механические смеси из электроизоляционных материалов, не содержащих растворителей.
По сравнению с лаками компаунды обеспечивают лучшую влагостойкость и влагоне
ТВЕРДЫЕ НЕОРГАНИЧЕСКИЕ СОЕДИНЕНИЯ.
К твердым неорганическим диэлектрикам относят стекла; стеклокристаллические материалы, получаемые с использованием специальной термообработки стекла; оксидные электроизоляционные пленки; керамику;
Ситаллы.
Ситаллы («ситалл» - сокращение от слов «силикат» и «кристалл») – продукт частичной кристаллизации стекломассы, в которую кроме обычных оксидов вводят тонкодисперсные примеси, служащие для образован
Керамика.
Керамика – твердый плотный материал, который получают спеканием неорганических солей с минералами и оксидами металлов.
В качестве исходных материалов используют непластичные кристалообразу
Жидкие диэлектрики
Жидкие диэлектрики представляют собой низкомолекулярные вещества органического происхождения, которые бывают полярными и не полярными. Их электрофизические свойства в значительной степени зависит о
Газообразные диэлектрики
Они должны быть химически инертны, не образовывать активных веществ, разрушающих твердые мат
Пробой газов в однородном электрическом поле
Однородное поле образуется между электродами одинаковой геометрической формы с большой площадью поверхности (например, плоскость-плоскость, шар-шар), когда их диаметр D в 10 раз больше расстояния
Пробой газа в неоднородном поле
Неоднородное поле образуется между электродами, если хотя бы один из которых имеет малую площадь. В основном неоднородные электрические поля существуют в газоразрядных приборах, между контактами
Относительная плотность воздуха 1.
В ряде случаев воздух является основным изолирующим материалом, например в воздушных конденсаторах, на участках воздушных линий электропередачи воздух образует единственную изоляцию между голыми п
Сигнетодиэлектрики
Сигнетодиэлектриками называются материалы, которые обладают спонтанной (самопроизвольной) поляризацией в определенном интервале температур.
Спонтанная поляризация - это поляризаци
Пьезодиэлектрики
Пьезоэлектриками называют твердые, анизотропные кристаллические вещества, обладающие пьезоэффектом.
Пьезоэффект был открыт братьями Кюри в 1880 г.
Явление образования электрическ
Электреты
Электретами называются диэлектрики, которые длительное время создают в окружающем пространстве электрическое поле за счет предварительной электризации или поляризации.
ОСНОВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ МАГНИТНЫХ МАТЕРИАЛОВ
Магнитные свойства материалов характеризуются петлей гистерезиса, кривой намагничивания, магнитной проницаемостью, потерями энергии при перемагничивании.
Магнитотвердые материалы
К магнитотвердым материалам относится магнитные материалы с широкой гистерезисной петлей и большой коэрцитивной силой Нс (рис. 6.3, г).
Основными характеристиками магни
Магнитомягкие материалы
Основным видом потерь в магнитомягких материалах являются на вихревые токи, которые для листового образца пропорциональны квадрату частоты перемагничивания. Это явление связано с магнитным поверхн
Магнитомягкие материалы для низкочастотных магнитных полей
В постоянных и низкочастотных магнитных полях (на частотах до единиц килогерц) применяют металлические магнитомягкие материалы: технически чистое, электролитическое и карбонильное
Новости и инфо для студентов