Электрические свойства материалов

Электрические свойства материалов

Все материалы характеризуются электрической проводимостью или электропроводностью, которая обусловлена их природой , а также имеющимися в них носителями тока и подвижными электрическими зарядами. Вот о том, что представляют электрические свойства материалов, мы и поговорим в этой статье.

 

 

Электрические свойства материалов, это совокупность свойств, характеризующих способность материалов проводить электрический ток в электрическом поле.

Электрические свойства металлов

 

Одним из важнейших применений металлов и сплавов в технике является использование их в качестве проводников. Металлы и сплавы высокой проводимости используются для изготовления проводников, жил кабелей, контактов, обмоток трансформаторов, в интегральных схемах для создания токоведущих элементов и т. д. Высокую электропроводность имеют чистые металлы — Ag, Au, Си, Al и их сплавы, некоторые стали и биметаллы. Основные требования, предъявляемые к ним, это низкие значения удельного электросопротивления ϱt и достаточно высокие прочность и коррозионная стойкость.

Электросопротивление металлов измеряется при температуре 20°С . При этом проводятся замеры сопротивления провода длиной 1 м. и поперечным сечением 1 мм. Электросопротивление в значительной мере зависит от чистоты металла про­водника. Усредненный температурный коэффициент а соответствует диапазо­ну температур от 0 до 100°С. Электросопротивление при температуре t°C опре­деляется по формуле:

ϱt = ϱ20 [1 + a (t — 20°С)].

В статье «Группы материалов» приведен расчет температуры нагрева электрообмотки в зависимости от ее сопротивления:

1 Ом • мм2/м = 1 мкОм • м,

1 См • м/мм2 = 1 МСм/м

Электрические свойства металлов

  1. DIN 17 470
  2. DIN 17 471
  3. Под защитной газовой оболочкой или в вакууме.

Электрические свойства неметаллических материалов

 

К неметаллическим материалам относятся органические и неорганические полимерные материалы, такие как: различные виды пластических масс, композиционные материалы на неметаллической основе, каучуки и резины, клеи, герметики, лакокрасочные покрытия, а также графит, стекло, керамика. В качестве конструкционных материалов они служат важным дополнением к металлам, в некоторых случаях с успехом заменяют их. Достоинством неметаллических материалов является их прочность, жесткость и эластичность при малой плотности, светопрозрачность, химическая стойкость, а диэлектрические свойства делают эти материалы зачастую незаменимыми.



Электрические свойства изоляционных материалов

 

Свойства изоляционных материалов в значительной степени зависят от их чистоты, однородности, технологии обработки, старения, внешних условий: влажности и температуры. Данные, приведенные ниже в таблице, служат в качестве справочных по результатам испытаний образцов новых материалов при комнатной температуре и нормальной влажности. Продолжительность воздействия переменного тока частотой 50 Гц на образец толщиной 3 мм составляла 1 мин. Коэффициент потери изолирующих свойств материалов tg <5 равен соотношению активной и реактивной мощности; в США коэффициент потери = ԑr • tg δ.

Электрические свойства изоляционных материалов

Электрические свойства керамических материалов

 

Характеристики каждого материала изменяются в широких пределах в зависимости от исходного сырья и технологии изготовления. Приведенные в таблице данные представлены различными компаниями-изготовителями. Обозначение «KER» соответствует стандарту DIN EN 60672-1.

 

Электрические свойства керамических материалов

  1. Плотность.
  2. Предел прочности на трехосный изгиб.
  3. Предел прочности на сжатие.
  4. Модуль упругости
  5. Коэффициент теплового расширения в диапазоне до 1000°С. 
  6. Теплопроводность при температуре 20°С.
  7. Удельное теплообразование.
  8. Удельное электросопротивление при температуре 20°С и частоте 50 Гц.
  9. Относительная диэлектрическая проницаемость.
  10. Потеря диэлектрических свойств при температуре 25°С и частоте 10 МГц.

 



Электрические свойства слоистых материалов

 

В электротехнической промышленности используют слоистые материалы, которые обладают высокой механической прочностью в сочетании с хорошими электрическими свойствами. Электрические свойства слоистых материалов зависят от температуры. Например,, сопротивление их изо­ляции с повышением температуры линейно уменьшается.

В таблице рассмотрены слоистые материалы на бумажной, тканевой и стеклянной основе.

 

Электрические свойства слоистых материалов

 

  1. Предельно допустимая температура в соответствии со стандартом VDE 0304, часть 2, для срока службы 25000 часов.
  2. Предел прочности на изгиб в соответствии со стандартом DIN 53 452
  3. Предел ударной вязкости в соответствии со стандартом ISO 179 (тестовые испытания по IEC 60893-2).
  4. Дугоустойчивость DIN IEC 112, предел ударной вязкости (CTI).
  5. В круглых скобках старое обозначение

В следующей статье я расскажу о свойствах пластмасс применяемых в машиностроении.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *