Ответы на экзаменационные вопросы по Электротехническим материалам - файл n1.docx

приобрести
Ответы на экзаменационные вопросы по Электротехническим материалам
скачать (221.9 kb.)
Доступные файлы (1):
n1.docx222kb.08.07.2012 17:08скачать

n1.docx

1   2   3   4   5   6
Основные промышленные виды стекла: Кальциево-натриевое, Калиево-кальциевое стекло, Свинцовое стекло, Боросиликатное стекло, Пористое стекло, Прозрачное и цветное стекло, Оптическое стекло, Смарт-стекло, Стекловолокно и стеклоткань, Жидкое стекло, Урановое стекло, Медицинское стекло, Сотовый поликарбонат, Монолитный поликарбонат, Ситаллы, Органическое стекло.

  1. Керамические диэлектрические материалы.

Керамическими материалами (керамикой) называют неорганические материалы, из которых могут быть изготовлены изделия той или иной формы, подвергаемые в дальнейшем обжигу при высокой температуре; в результате обжига в керамической массе происходят сложные физико-химические процессы, благодаря которым готовое (обожженное) изделие приобретает нужные свойства. Ранее керамические материалы изготовлялись на основе глины, образующей в смеси с водой пластичную, способную формироваться массу и после обжига приобретать значительную механическую прочность. Впоследствии появились и другие виды керамических материалов, в состав которых глина входит лишь в очень малом количестве или же совсем не входит. Керамические материалы могут использоваться в электротехнике в качестве полупроводниковых и магнитных материалов. Чрезвычайно большое значение имеют керамические диэлектрические, в частности электроизоляционные, а также сегнетоэлектрические и некоторые другие специальные керамические материалы. Многие керамические электроизоляционные материалы имеют высокую механическую прочность, очень малый угол диэлектрических потерь, значительную нагревостойкость и другие ценные свойства.

Для изготовления фарфора применяют специальные сорта глин (каолин - высококачественная светлая глина большой чистоты, а также другие виды огнеупорных пластичных глин) и минералы - кварц SiOa и полевой шпат. Глазурь защищает фарфор от проникновения влаги внутрь неизбежно образующихся в нем вор; глазурованные изоляторы достаточно водостойки и могут работать в открытых установках, на воздушных линиях электропередачи, подвергаясь действию атмосферных осадков. Обжиг - чрезвычайно важная операция, придающая фарфору высокую механическую прочность, водостойкость и хорошие электроизоляционные свойства. Фарфор состоит из кристаллов муллита и кварца, промежутки между которыми заполнены стеклообразным материалом, образовавшимся в основном в результате расплавления полевого шпата. Радиокерамическне материалы в зависимости от назначения изготовляются следующих типов: А - высокочастотные для конденсаторов; Б - низкочастотные для конденсаторов; В - высокочастотные для установочных изделий и других радиотехнических деталей. Радиофарфор представляет собой фарфор, стекловидная фаза которого облагорожена введением в нее тяжелого оксида ВаО. Ультрафарфор, изготовляемый различных марок и представляющий собой дальнейшее усовершенствование радиофарфора, характеризуется большим содержанием Аl2O3. Высокоглиноземистая керамика (алюмооксид) в основном состоит из оксида алюминия (глинозема) Аl2O3. Этот материал, требующий сложной технологии изготовления с весьма высокой температурой обжига (до 1750 °С), обладает высокой нагревостойкостью (рабочая температура до 1600 °С), высоким р и малым tgб при повышенных температурах, чрезвычайно высокой механической прочностью и теплопроводностью (его теплопроводность в 10-20 раз выше, чем у фарфора). Стеатит - вид керамики, изготовляемый на основе минерала талька. Тальк - хорошо известный минерал, обладающий способностью благодаря его чрезвычайной мягкости легко размалываться в порошок. Стеатит широко используется для установочной изоляции в радиотехнической аппаратуре, а также и в силовой электротехнике. Керамика с высокой диэлектрической проницаемостью. Такая керамика применяется, в частности, для изготовления керамических конденсаторов. Большая часть керамических материалов с высокой имеет в качестве основной составной части диоксид титана TiO2. Наиболее распространённые виды керамических конденсаторов делаются на основе титаната кальция (перовскит), титанат стронция, тетратитанат бария, и др. Сегнетокерамика - это особая группа материалов, обладающих сегнетоэлектрическими свойствами: резкой зависимостью от температуры и напряженности электрического поля, наличием диэлектрического гистерезиса и прочее. Весьма большой нелинейностью емкости обладают сегнетокерамические конденсаторы, получившие название вариконды (сокращение слов «вариация» и «конденсатор»). Керамика особо высокой нагревостойкости на основе кордиерита, диоксид циркония, титаната алюминия. Безоксидные керамические материалы. Это нитриды, карбиды, силициды, бориды и их композиции. Некоторые из них являются полупроводниками (например, карбид кремния), а некоторые - диэлектриками. Электроизоляционными материалами высокой нагревостойкости являются нитриды бора BN, кремния Si3N4, и др. Нитрид бора (боразон), может работать при весьма высоких температурах, но в нейтральной или восстановительной среде; на воздухе он окисляется уже при температуре 800 °С; кипящая вода и слабые кислоты разрушают его с образованием Н2ВО3 и NH3. Температура плавления нитрида бора около 3000 °С. Нитрид кремния - температура плавления его 1600 °С.

  1. Слюда и слюдяные материалы.

Слюда является основой большой группы электроизоляционных изделий. Главное достоинство слюды - высокая термостойкость наряду с достаточно высокими электроизоляционными характеристиками. Слюда является природным минералом сложного состава. В электротехнике используют два вида слюд: мусковит КАl2(АlSi3О10)(ОН)2 и флогопит КMg3(АlSi3О10(ОН)2. Высокие электроизоляционные характеристики слюды обязаны ее необычному строению, а именно - слоистости. Слюдяные пластинки можно расщеплять на плоские пластинки вплоть до субмикронных размеров. Разрушающие напряжения при отрыве одного слоя от другого слоя составляют примерно 0.1 МПа, тогда как при растяжении вдоль слоя - 200-300 МПа. Из других свойств слюды отметим невысокий tgd, менее чем 10-2; высокое удельное сопротивление, более 1012 ОмЧм; достаточно высокую электрическую прочность, более 100 кВ/мм; термостойкость, температура плавления более 1200°С. Слюда используется в качестве электрической изоляции, как в виде щипаных тонких пластинок, в.т.ч. склееных между собой (миканиты), так и в виде слюдяных бумаг, в.т.ч. пропитанных различными связующими (слюдиниты или слюдопласты). Миканиты обладают лучшими механическими характеристиками и влагостойкостью. Применение - пазовая и витковая изоляция электрических машин. Слюдиниты - листовые материалы, изготовленные из слюдяной бумаги на основе мусковита. Иногда их комбинируют с подложкой из стеклоткани (стеклослюдинит), или полимерной пленки (пленкослюдинит). Слюдопласты - листовые материалы, изготовленные из слюдяной бумаги на основе флогопита и пропитанные связующими. Как и слюдиниты, они также комбинируются с другими материалами. По сравнению со слюдинитами они обладают несколько худшими электрофизическими характеристиками. Применение слюдинитов и слюдопластов - изоляция электрических машин, нагревостойкая изоляция электрических приборов

Флогопит - калиймагниевая слюда, минерал подкласса слоистых силикатов. название получил от греческого «флогос» — «огнеподобный», его кристаллы имеют красноватый оттенок-отблеск, либо от "флогопус" - жирный (по жирному блеску). Безжелезистые флогопиты бесцветны, железистые – зелёные, бурые с характерным красноватым оттенком. Обладает совершенной спайностью, легко расщепляется на упругие листочки. Твердость по минералогической шкале 2–2,5, плотность 2700–2850 кг/м3. Хороший диэлектрик.  Флогопит – это щипаная слюда, пластинки толщиной 10-50 мкм, имеющие округлую, удлиненную и произвольную форму. Она обладает высокими электроизоляционными свойствами, что обусловливает применение флогопита в электротехнической промышленности. Слюда щипаная (флогопит) обладает высокой диэлектрической прочностью, низкими диэлектрическими потерями, высокими поверхностными и объемными сопротивлениями. Она имеет высокую прочность на изгиб и растяжение и практически несжимаема, инертна к действию воды, кислот, спиртов, масел и растворителей. Флогопит – это важный промышленный минерал. В качестве изоляционного, термостойкого и кислотоупорного материала он незаменим в электротехнической и химической промышленности. Из тонких пластин кристаллов флогопита штампуются различные детали; тонкочешуйчатый флогопит идет на изготовление термостойких и кислотоупорных труб. Применяется флогопит и при изготовлении высококачественных сухих смазок.

Мусковит - Кристаллы таблитчатые моноклинной системы. Мусковит легко расщепляется на тончайшие листочки, что обусловливается его кристаллической структурой. Твердость по минералогической шкале 2,5 - 3; плотность 2760-3100 кг/м3. Мусковит обычно бесцветен, реже светло-бурого, бледно-зеленого и др. цветов; блеск стеклянный, на плоскостях спайности - перламутровый и серебристый. Материал обладает очень высокими электрическими свойствами: нагревостойкость 500-600°С; удельное объемное сопротивление 1012-1014 Ом/м; тангенс угла потерь 0.0003; относительная диэлектрическая проницаемость 6-8. Наиболее важное практическое свойство мусковита заключается в его высоких электроизоляционных качествах. В промышленности мусковит применяется в виде листовой слюды (для изоляторов, конденсаторов, телефонов и т.п.), слюдяного порошка (при изготовлении кровельного толя, слюдяного картона, огнеупорных красок и пр.) и слюдяного фабриката (для электроизоляционных прокладок в электроприборах). Мусковит является одним из двух компонентов для изготовления микалекса. Микалекс - это твёрдый, плотный материал, негигроскопичен. Обладает высокой стойкостью как к высокой температуре (до 800 °С), так и к её резким колебаниям. Является хорошим изолятором. Микалекс используется в качестве вставок в дугогасительных камерах электровозов и переходных клемников в напольных электрических печах. В электровакуумной технике (держатели мощных ламп, гребенки катушек индуктивности, платы и т.п.), в радиотехнической и электротехнической промышленности для изготовления плат и различных деталей.

  1. Асбест и асбестовые материалы.

Асбест - название группы минералов, обладающих волокнистым строением. Наиболее распространенный тип асбеста - хризотиловый - представляет собой волокнистую разновидность минерала хризотила 3MgO-2Si02-2H20. Асбест залегает в каменной породе в виде жил, состоящих из параллельных друг другу волокон. Длина волокна, равная толщине жил, колеблется от десятых долей миллиметра до нескольких сантиметров; чем длиннее волокно, тем выше сорт.

Преимуществом асбеста перед волокнистыми органическими материалами является высокая нагревостойкость: прочность асбеста практически еще сохраняется при температурах, при которых обычные органические волокна уже полностью разрушаются. Лишь при температуре 400-500 0С из асбеста удаляется входящая в его состав вода, он изменяет свою кристаллическую структуру и теряет механическую прочность. Плавится асбест при температуре выше 1150°С. Предел прочности при растяжении асбестового волокна 30-40 МПа; однако изгиб и всякого рода механическая обработка (распушка, прядение) волокон сильно снижают прочность асбеста. Асбест обладает заметной гигроскопичностью, которая уменьшается при пропитке смолами, битумами и т. п. Хризотиловый асбест растворяется в кислотах, даже слабых; но некоторые, сравнительно редкие виды асбестов обладают повышенной кислотостойкостью. Диэлектрические свойства асбеста невысоки, поэтому он не применяется в изоляции для высоких напряжений и высоких частот. В асбесте часто встречаются примеси, в частности соединения железа.

Асбест широко применяется в различных областях электротехники. Из асбеста изготовляют пряжу, ленты, ткани, бумаги, картоны и другие изделия. Они сравнительно грубые, жесткие и толстые по сравнению с аналогичными материалами из органических волокон. Ленты из асбеста с высоким содержанием магнетита (железистые асбестовые ленты) наряду с полупроводящими лаками используются в электрических машинах высокого напряжения для улучшения картины электрического поля в местах выхода секций обмотки из пазов. Асбест в качестве волокнистого наполнителя входит в состав пластических масс с органическими связующими, которые обычно имеют более высокие нагревостойкость и механическую прочность по сравнению с массами на том же связующем, но с органическим наполнителем. Асбестовая бумага и ткань образуют основу слоистых пластиков - асбогетинакса и асботекстолита.

Асбоцемент - твердый материал холодной прессовки чисто неорганического состава, в котором наполнителем является асбест, а связующим - цемент. При изготовлении асбоцемента распушенное асбестовое волокно смешивают с цементом и водой и прессуют, причем цемент твердеет под действием воды и прочно соединяет волокна асбеста. Он имеет неплохие механические свойства я высокую нагревостойкость, искростоек и дугостоек, поэтому его применяют для изготовления распределительных досок и щитов, стенок искрогасительных камер и перегородок.

  1. Проводниковые материалы.

Проводник - вещество, проводящее электрический ток. Среди наиболее распространённых твёрдых проводников известны металлы, полуметаллы, углерод (в виде угля и графита). Пример проводящих жидкостей при нормальных условиях — ртуть, электролиты, при высоких температурах — расплавы металлов. Пример проводящих газов — ионизированный газ (плазма). Проводники бывают первого и второго рода. К проводникам первого рода относят те проводники, в которых имеется электронная проводимость (посредством движения электронов). К проводникам второго рода относят проводники с ионной проводимостью (электролиты).

Из проводниковых материалов - твердых тел, жидкостей и газов в электротехнике наиболее часто применяют металлы и сплавы. Наличие свободных делокализованных электронов обуславливает высокую пластичность, характерный блеск металлов, высокую электро- и теплопроводность. Если к проводнику приложить внешнее напряжение, то свободные электроны, совершающие тепловые колебания с средней скоростью порядка 105м/с, приобретают некоторую добавочную скорость направленного движения (несколько мм в секунду), что вызывает протекание электрического тока. Между двумя различными металлическими проводниками в месте их соединения возникает контактная разность потенциалов, обусловленная различием работы выхода электронов из разных металлов, неодинаковой концентрацией электронов и давлением электронного газа. Разность потенциалов U, появляющаяся на концах разомкнутой электрической цепи, состоящей из двух различных проводников, контакты которых находятся при различных температурах (Т1 и Т2) называется термоэлектродвижущей силой (эффект Зеебека) U = ?Т 2 - Т1), где ?Т - относительная дифференциальная (удельная) термо - э.д.с. Причины термо - э.д.с.: температурная зависимость контактной разности потенциалов; диффузия носителей заряда от горячих спаев к холодным; увлечение электронов фононами (квантами тепловой энергии). Характерными температурами являются: Тпл - температура плавления; QД- температура Дебая; Ткр - температура перехода в сверхпроводящее состояние. При переходе в жидкое состояние у большинства металлов удельное сопротивление увеличивается в 1.5 - 2 раза ( у висмута и галлия уменьшается ). Общепринятая классификация проводниковых материалов отсутствует. Будем рассматривать следующие группы проводниковых материалов: материалы высокой проводимости; материалы с высоким удельным сопротивлением для резисторов и точных приборов; жаростойкие материалы; контактные материалы; сверхпроводники и криопроводники.

Некоторые вещества при нормальных условиях являющиеся изоляторами при внешних воздействиях могут переходить в проводящее состояние, а именно проводимость полупроводников может сильно варьироваться при изменении температуры, освещённости, легировании и т. п. Полупроводниковые материалы подразделяются на химические элементы и химические соединения. В Периодической системе имеется 12 элементов, обладающих полупроводниковыми свойствами: B, C, Ge, Sn (серое), P, As, Sb, S, Se, Te, I. Техническое значение имеют Si и Ge. К элементарным полупроводникам относятся: Кремний по распространённости в земной коре (27%) занимает второе место после кислорода. Кремний – основной материал современного полупроводникового приборостроения. Он применяется для изготовления диодов, триодов, транзисторов, интегральных схем, управляемых вентилей для регулировки токов и наряжений на выходе мощных выпрямителей, туннельных диодов и фотодиодов, фототранзисторов, варикондов (управляемых конденсаторов) и пр. Германий в противоположность кремнию является редким и рассеянным элементом. В настоящее время германий широко используется в новых приборах – в приборах с гетеропереходами, в транзисторах с оптической связью, в лавинопролётных приборах и т.д., а также в фотодиодах, фототранзисторах, датчиках Холла. Сплавы кремния с германием при всех соотношениях имеют структуру твёрдых растворов замещения, т.е. их атомы статистически распределены в узлах кристаллической решётки. Эти сплавы проявляют полупроводниковые свойства, причём ширина запрещённой зоны изменяется в зависимости от состава не линейно; подвижность электронов уменьшается при переходе от Ge к Si. Полупроводниковые соединения: Карбид кремния SiCвысокая термическая устойчивость и стойкость к радиации. Антимонид индия InSb – узкозонный полупроводник, акцепторной примесью является Zn, донорными - S, Se, Te. Арсенид галлия GaAs –широко применяется для изготовления светодиодов, тунельных диодов, диодов Ганна, полевых транзисторов, солнечных батарей, мощных выпрямителей. Фосфид галлия GaP - применим для изготовления полупроводниковых приборов, работающих при высоких температурах. Халькогенидные полупроводники. К этой группе полупроводников относятся соединения типа А??ВV1 и А1VBV1 , где А?? – Zn, Cd, Hg, A1V – Pb+2, BV1 – S, Se, Te. И другие виды соединений.

  1. Материалы высокой проводимости.

По величине проводимости проводники подразделяются на материалы высокой проводимости и материалы высокого сопротивления. К материалам высокой проводимости относятся серебро Аg, медь Cu и её сплавы – бронзы и латуни, алюминий Аl, железо Fe и его сплавы, а также золото Аu, платина Рt, хром Сr и ряд других. Они используются для изготовления проводов и кабелей.

Самой высокой проводимостью обладает серебро: ? = 0,016 мкОм.м, ТК? = 3,6.10-3, Тпл = 960 оС, плотность 10500 кг/м3, до 200 оС устойчиво к окислению. Для предохранения от коррозии серебро покрывают лаком или другим металлом – палладием Рd. Как и все благородные металлы, серебро отличается высокой пластичностью, позволяющей получать фольгу и проволоку диаметром до 0,01 мкм, использующейся при небольших токах. Предел прочности при растяжении ?р ? 200 МПа, удлинение при разрыве ? 50%. Серебро по сравнению с медью и алюминием находит ограниченное применение: в сплавах с медью, никелем или кадмием – для контактов в реле и в других приборах на небольшие токи, в припоях ПСр – 10; ПСр – 25 и др., в виде пасты для непосредственного нанесения на диэлектрики.

Проводниковая медь. Электролитическая медь красновато-оранжевого цвета, чистотой 99,9 (марка М1) и температурой плавления Тпл = 1083 оС имеет ? = 0,018. Медь достаточно устойчива к атмосферным воздействиям, но при температурах выше 800 оС происходит интенсивное окисление. В присутствии СО2 продуктом окисления является основной карбонат меди по составу близкий малахиту. Иногда для борьбы с коррозией медь покрывают серебром. В зависимости от метода получения проволоки её свойства могут существенно отличаться. При холодной протяжке получают твёрдую (твёрдотянутую) медь (МТ), которая, благодаря влиянию наклёпа имеет высокий предел прочности при растяжении (360 – 390 МПа) и малые относительное удлинение перед разрывом (0,5 – 2,5 %), твёрдость и упругость при изгибе. Если же медь подвергать отжигу, т.е. нагреву до нескольких сот градусов с последующим охлаждением, то получится мягкая (отожжённая) медь (ММ), которая сравнительно пластична, имеет малую твёрдость и небольшую прочность (260 – 280 МПа), но большое удлинение при разрыве (18 – 35 %) и более высокую удельную проводимость.

Медные электротехнические сплавы – это бронзы и латуни. Бронзы содержат небольшие количества олова Sn, кремния Si, фосфора P, бериллия Be, хрома Cr, магния Mg, кадмия Cd, алюминия А1 и др. Они обладают более высокой прочностью (800 -1350 МПа), но меньшей проводимостью. Введение в медь кадмия значительно повышает механическую прочность и твёрдость при незначительном снижении проводимости. Самую большую прочность имеет бериллиевая бронза (2 % Ве) - 1350 МПа, но проводимость по сравнению с медью уменьшается в 5 – 10 раз. Из проводниковых бронз изготавливают провода для линий электрического транспорта, пластины для коллекторов электрических машин, токопроводящие пружины и контактные упругие детали для электрических приборов.

Латуни – это медные сплавы, содержащие до 45 % цинка и малые количества Al, Fe, Mn, Si, Sn, Pb. Прочность латуней увеличивается приблизительно в 2 раза, а удельное сопротивление – на 40 %.

Алюминий обладает достаточно высокой проводимостью (? = 0,028 мкОм.м) и стойкостью к коррозии, которая обеспечивается самопроизвольном образованием защитной оксидной плёнки Аl2О3 с большим электрическим сопротивлением. Плотность алюминия (2700 кг/м3) в 3,5 раза меньше, чем плотность меди, а ? больше всего в 1,63 раза, поэтому для изготовления проводов одной и той же проводимости на единицу длины использовать алюминий выгоднее, чем медь, - его требуется меньше. Удельное сопротивление алюминия резко возрастает в присутствии примесей Мg, Mn, Fe, прочность при растяжении – 90 – 170 МПа и удлинение при разрыве 0,5 – 25%. Достоинство алюминия, заключающееся в наличии на поверхности защитного оксидного слоя, является и его недостатком, т.к. создаёт большое переходное сопротивление в местах контакта, затрудняет пайку обычными методами. С другой стороны этот слой оксида позволяет использовать алюминиевую проволоку без изолирующего лакового покрытия в слаботочных трансформаторах. К недостаткам алюминия относится также и значительная термо-ЭДС в контакте с медью.

Железо (стали) имеют ? ? 0,1 мкОм.м, но зато высокую прочность (?р = 1200 – 1500 МПа) и используется для изготовления проводов воздушных линий электропередачи, биметаллической проволоки типа «ядро – оболочка» с медной оболочкой.

Для повышения электростабильности, коррозионной стойкости, снижения термо-ЭДС в радиоэлектронике и микроэлектронике в качестве материалов высокой проводимости используют также золото, платину, хром.

  1. Сплавы высокого сопротивления.

Эта группа проводниковых материалов представляют собой сплавы металлов, обладающие большим удельным сопротивлением и малым значением температурного коэффициента удельного сопротивления. Все они имеют структуру твёрдых растворов. Материалы этой группы используются как приборные высокоомные проводники, нагревательные сплавы, материалы для термопар.

К приборным высокоомным проводникам относятся манганин, константан и никелин. Манганин содержит: Cu - 84 - 86 % , Mn – 12-13 %, Ni – 2 – 3 %. Цвет манганина светло-оранжевый, плотность 8400 кг/м3, Тпл = 960 оС, ? = 0,42 – 0,43 мкОм.м, ТК? = (2 – 6) . 10-6 К-1. Максимальная рабочая температура ? 300оС. Недостатком манганина является высокое значение термо-ЭДС с медью ? 1,0 мкВ/К. Разработан новый манганин, имеющий термо-ЭДС с медью ? 0,1 мкВ/К. Из манганина изготавливают мягкие и твёрдые проволоки диаметром 0,02 – 6 мм, используемые в производстве резисторов и потенциометров высокого класса.

Константан – сплав, содержащий Cu 58 - 60 % , Ni 32 - 40 % и 1 – 2% Мn. Цвет константана – серебристо-жёлтый плотность 8900 кг/м3, температура плавления Тпл = 1260 оС, ТКЛР = 14.10-6 К-1. Удельное сопротивление ? ? 0,5 мкОм.м, ТК? при нормальных температурах = -(5 - 25) . 10-6 К-1, т.е., имеет отрицательное значение. Нагревостойкость константана выше, чем манганина: он может длительно работать при 450 оС. Недостатком константана является высокая термо-ЭДС в паре с медью и с железом – это может вызывать ошибки измерений в мостовых и потенциометрических схемах. Зато термопары медь – константан (термо – ЭДС = 45 – 55 мкВ/К) широко используются для измерения температур, а сам константан является тензометрическим материалом и применяется для изготовления проволочных тензодатчиков. Действие тензодатчиков основано на изменении сопротивления при деформации тензометрического элемента.

Нагревательные сплавы стойки к окислению при высоких температурах. Это объясняется образованием на их поверхности плотной оксидной плёнки, чаще всего это оксид хрома Cr2O3 или закись никеля NiO. Эти оксиды не испаряются при высоких температурах и имеют ТКЛР близкие к ТКЛР сплава, поэтому не растрескиваются при нагревании. Нагревостойкие материалы обычно представляют собой сплавы хрома и никеля, называемые нихромами (Х15Н60, Х20Н80), хрома и алюминия, называемые хромалями (Х23Ю5Т), железа и хрома, называемые фехралями (Х13Ю4). Нихром имеет ? ? 1 мкОм.м, ТК? ? 10-4 К-1 и максимальную рабочую температуру ? 1000 оС, хромали имеют более высокое ? ? 1,3 мкОм.м и более высокую рабочую температуру до 1400 оС. Фехрали дешевле нихромов, но имеют более низкую рабочую температуру 750 – 1000оС.

Сплавы для термопар. Для изготовления термопар применяют следующие сплавы: копель (56 % Cu + 44% Ni), ? = 0,46 мкОм.м; алюмель (95 % Ni, остальное Al, Si и Mg); хромель (90 % Ni и 10 % Cr), ? = 0,66 мкОм.м; платинородий (90 % Рt и 10 % Rh). Термопары могут применяться для измерения следующих температур: медь – константан и медь-копель – до 350 оС; хромель-копель, железо-копель, железо-константан – до 600 оС; хромель-алюмель – до 900 – 1000 оС; платинородий-платина – до 1600 оС. Самая высокая термо-ЭДС у термопары хромель-копель (ХК), самая низкая – у термопары платинородий-платина.



  1. Магнитные материалы. Общие сведения.

Магнетики - материалы, вступающие во взаимодействие с магнитным полем, выражающееся в его изменении, а также в других физических явлениях - изменение физических размеров, температуры, проводимости, возникновению электрического потенциала и т. д. К магнитным материалам относят вещества, обладающие определенными магнитными свойствами и используемые в современной технологии. Магнитными материалами могут быть различные сплавы, химические соединения, жидкости. В основном магнитные материалы делят на две большие группы - Магнитотвёрдые материалы и Магнитомягкие материалы. В то же время в связи с успехом в науках изучающих магнетизм и с развитием большой исследовательской работы в области изучения магнитных материалов, появились новые большие группы магнитных материалов: магнитострикционные материалы, магнитооптические материалы, термомагнитные материалы. Известно два различных механизма магнетизма: зонный магнетизм; молекулярный магнетизм.

Магнитные свойства имеются у любых материалов. Они обусловлены реакцией материала на магнитное поле. Как уже рассматривалось в третьей лекции, магнитную индукцию в любом материале можно связать с напряженностью магнитного поля в нем B = m0ЧmЧH(12.1) Глобально, по отношению к магнитному полю, материалы можно разделить на три класса - диамагнетики, парамагнетики, ферромагнетики. Последние можно еще поделить на собственно ферромагнетики, антиферромагнетики и ферримагнетики.
1   2   3   4   5   6


Основные промышленные виды стекла
Учебный материал
© nashaucheba.ru
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации