Материаловедение 4

Вариант № 5

1. Механические характеристики электротехнических материалов.

Электротехнические материалы - это специальные материалы, из которых изготовляют электрические машины, аппараты, приборы и другие элементы электрооборудования и электроустановок, а также это совокупность проводниковых, электроизоляционных, магнитных и полупроводниковых материалов, предназначенных для работы в электрических и магнитных полях. Все электротехнические материалы обычно делят на четыре основные группы: электроизоляционные (диэлектрики), проводниковые, полупроводниковые (полупроводники) и магнитный.

При рациональном выборе электроизоляционных, магнитных и других электротехнических материалов можно создать электрооборудование малых габаритов и массы, надежное в эксплуатации. Но для этого необходимы знания свойств электротехнических материалов и их изменений под воздействием электрического напряжения, температуры и других факторов. Величины, с помощью которых оценивают те или иные свойства материалов, называют характеристиками . Чтобы полностью оценить свойства того или иного электротехнического материала, необходимо знать его механические, электрические, тепловые и физико-химические характеристики. У магнитных материалов необходимо еще знать магнитные характеристики, которые позволяют оценить их магнитные свойства.

Механические характеристики

К основным механическим характеристикам материала относятся:

· предел прочности при растяжении а_р ,

· предел прочности при сжатии а_с ,

· предел прочности при статическом изгибе а_н

Предел прочности материала при растяжении а_р определяют на образцах материала определенной формы, при которой обеспечивается равномерное распределение растягивающего усилия по площади сечения в средней части образца. Образец 2 утолщёнными концами закрепляют в стальных зажимах (захватах) 1 испытательной машины (рис. 1). Нижний зажим машины неподвижен, а к другому прикладывают разрушающее (растягиваюшее) усилие Р_р , которое плавно нарастает с определённой скоростью до момента разрыва образца.

Рис. 1. Предел прочности материала при растяжении

Предел прочности при сжатии а_с определяется на образцах, имеющих форму цилиндра или куба. Так, у формованных и прессованных пластмасс эта характеристика оределяется на образцах, представляющих собой сплошные цилиндры высотой 15 мм и диаметром 10 мм.

Образец располагают между стальными плитами испытательного пресса, к которым прикладывают сжимающую нагрузку. Последнюю повышают с определенной скоростью до момента разрушения образца.

Предел прочности при статическом изгибе а_н определяется на образцах, представляющих собой бруски прямоугольного сечения. Образец 2 материала помещают в испытательную машину, где он своими концами свободно опирается на две стальные опоры 3. Изгибающее усилие Р_и прикладываемое к середине образца 2 через стальной наконечник 1, плавно увеличивают и доводят до величины, при которой происходит разрушение образца.

Рис 2. Предел прочности при статическом изгибе.

Далее приведем примеры некоторых видов электротехнических материалов по их механическим характеристикам.

Проводниковые материалы (металлы и их сплавы). Чистые металлы применяются при изготовлении обмоточных и монтажных проводов, кабелей и пр. Проводниковые сплавы в виде проволоки и лент используются в реостатах, потенциометрах, добавочных сопротивлениях и т. д.

Чистые металлы обладают хорошей пластичностью, т. е. могут вытягиваться в тонкую проволоку, в ленты и прокатываться в фольгу толщиной менее 0,01 мм. Сплавы металлов имеют меньшую пластичность, но более упруги и устойчивы механически.

Электроизоляционные материалы (диэлектрики) это материалы, с помощью которых осуществляют изоляцию. Диэлектрики имеют большое электрическое сопротивление. Пример: высокополимерные пленки и ленты, обладают большой гибкостью, механической прочностью и хорошими электроизоляционными свойствами. Из этого материала выпускают неориентированные и ориентированные пленки. Наиболее высокими механическими и электрическими характеристиками обладают ориентированные фторопластовые пленки.

Диэлектрик фибра – монолитный материал, получаемый в результате прессования листов бумаги, обработанных нагретым раствором хлористого цинка и отмытых в воде. Фибра поддается всем видам механической обработки и формованию после размачивания ее заготовок в горячей воде.

Электроизоляционные лакированные ткани (лакоткани) . Лакированные ткани – это гибкие материалы, состоящие из ткани, пропитанной лаком или каким-либо электроизоляционным составом. Пропиточный лак или состав после отвердевания образует гибкую пленку, которая обеспечивает хорошие электроизоляционные свойства лакоткани.

Основными областями применения лакотканей являются: электрические машины, аппараты и приборы низкого напряжения.

Пластические массы

Пластическими массами (пластмассами) называются твердые материалы, которые на определенной стадии изготовления приобретают пластические свойства и в этом состоянии из них могут быть получены изделия заданной формы. Данные материалы представляют собой композиционные вещества, состоящие из связующего вещества, наполнителей, красителей, пластифициру

Внимание, отключите Adblock

Вы посетили наш сайт со включенным блокировщиком рекламы!
Ссылка для скачивания станет доступной сразу после отключения Adblock!

Скачать