2017-10-25
4322Ферримагнетики - вещества, имеющие магнитную проницаемость много больше, чем 1, которая создается спонтанной намагниченностью кристаллических решеток, попарно антипараллельно ориентированных в пространстве. При этом суммарный магнитный момент не равен нулю.
Ферримагнетики – это вещества, получившие название от сложных оксидных материалов – ферритов (MeO·Fe2O3). Магнитные свойства их тесно связаны с взаимным расположением в кристаллической решетке ионов железа и металла. Они имеют свойства, во многом подобные свойствам ферромагнетиков, но значительно уступают им по величине предельной намагниченности.
Антиферромагнетики - вещества, имеющие магнитную проницаемость немного больше чем 1, которая создается спонтанной намагниченностью кристаллических решеток, попарно антипараллельно ориентированных в пространстве и скомпенсировавших друг друга. Примеры ферримагнетиков и антиферромагнетиков - ферриты, соединения типа Fe2O3 c MeO, где Ме - двухвалентный металл.
3.Вопрос: Дать классификацию проводниковых материалов.
Ответ: По агрегатному состоянию проводниковые материалы делят на газообразные, жидкие и твердые.
К газообразным относятся пары веществ и газы при таком значении напряженности электрического поля, которое обеспечивает начало процесса ионизации молекул. В ионизированном газе перенос электрических зарядов осуществляется как электронами, так и ионами. Если в единице объема сильно ионизированного газа наступает равенство между числом электронов и положительных ионов, то такой газ представляет собой особую проводящую среду, плазму. Проводимость газов используется в различных газоразрядных приборах.
К жидким проводникам относятся различные растворы солей, кислот, щелочей и др. веществ, а также их расплавы, проводящие электрический ток и называемые электролитами. Жидкими проводниками являются также расплавы металлов. К жидким проводникам относятся расплавленные металлы и различные электролиты. Как правило, температура плавления металлов высока, за исключением ртути, у которой она составляет -39°С. Поэтому при нормальной температуре в качестве жидкого металлического проводника может быть применена только ртуть. Температуру плавления, близкую к нормальной (29,8°С), имеет еще галлий. Другие металлы являются жидкими проводниками лишь при повышенных или высоких температурах.
Твердыми проводниками материалами являются металлы и их сплавы. Металлы в твердом состоянии являются кристаллическими веществами, для которых характерен особый вид металлической связи между атомами. Электропроводность металла, как в твердом, так и жидком состоянии обусловлена переносом электрических зарядов только электронами, поэтому твердые и жидкие металлы часто называют проводниками с электронной проводимостью, или проводниками первого рода.
Растворы и расплавы солей, кислот, щелочей, проводящие электрический ток, называют проводниками второго рода. При прохождении электрического тока через электролит, в который погружены электроды, электрические заряды переносятся вместе с частицами молекул (ионами) электролита.
4.Вопрос: Рассказать о газообразных проводниковых материалах.
Ответ: По агрегатному состоянию проводниковые материалы разделяют на газообразные, жидкие и твердые.
К газообразным проводниковым материалам относят все газы и пары, в том числе и пары металлов. При достаточно малых значениях напряженности электрического поля Е они являются диэлектриками. При высоких Е газ может стать проводником. Если в единице объема сильно ионизированного газа наступает равенство между числом электронов и положительных ионов, то такой газ представляет собой особую проводящую среду, называемую плазмой.
5.Вопрос: Рассказать о жидких проводниковых материалах.
Ответ: К жидким проводникам относят расплавы металлов и растворы (в частности, водные) и расплавы солей, кислот и других веществ с ионным строением молекул.
Механизм прохождения электрического тока через твердые и жидкие металлы обусловлен направленным движением свободных электронов. Поэтому твердые и жидкие металлы называют проводниками с электронной (металлической) электропроводностью или проводниками первого рода.
Растворы и расплавы солей, кислот и щелочей, проводящие электрический ток, называют электролитами или проводниками второго рода. При прохождении электрического тока через электролит, в который погружены электроды, электрические заряды переносятся вместе с частицами молекул (ионами) электролита. На электродах происходит выделение веществ из раствора
6.Вопрос: Рассказать о твердых проводниковых материалах.
Ответ: К твердым проводниковым материалам относят металлы и сплавы.По характеру применения металлические материалы разделяют на материалы высокой проводимости (удельное электрическое сопротивление ρ≤0,1 мкОм×м) и материалы с высоким сопротивлением (удельное электрическое сопротивление ρ≥0,3 мкОм×м).
Материалы с высокой проводимостью (железо, медь, алюминий, золото, серебро и др.)
Материалы с высоким сопротивлением используют в качестве резистивных материалов и материалов для термопар. Наиболее известные сплавы с высоким сопротивлением: медно-марганцевые (манганины), медно-никелевые (константаны), сплавы железа, никеля и хрома (нихромы).
Материалы, обладающие ничтожно малым удельным электрическим сопротивлением ρ при очень низких температурах называются сверхпроводниками. Свойством сверхпроводимости обладают ртуть, алюминий, свинец, ниобий, соединения ниобия с оловом, титаном и др.
7. Вопрос: Рассказать о сверхпроводниках.
Ответ: Материалы, обладающие ничтожно малым удельным электрическим сопротивлением ρ при очень низких температурах называются сверхпроводниками. Свойством сверхпроводимости обладают ртуть, алюминий, свинец, ниобий, соединения ниобия с оловом, титаном и др.
8.Вопрос: Перечислить и дать определение механических свойств проводниковых материалов.
Ответ: К механическим свойствам относят твердость, упругость, вязкость, пластичность, линейное расширение, хрупкость, прочность, усталость.
Твердость – это способность материала сопротивляться проникновению в него другого, более твердого тела. Существуют различные методы определения твердости: вдавливание, царапанье, упругая отдача.
Упругость – это свойство материала восстанавливать свою форму и объем после прекращения действия внешних сил, которые вызывают их изменение.
Вязкость – это способность материала оказывать сопротивление динамическим (быстровозрастающим) нагрузкам. Вязкость оценивают с помощью прибора, который называется маятниковым копром.
Ударная вязкость – это способность материала оказывать сопротивление ударным нагрузкам.
Пластичность – это свойство материала деформироваться без разрушения под действием внешних сил и сохранять новую форму после прекращения действия этих сил.
Хрупкость – это способность материалов разрушаться при приложении резкого динамического усилия. К хрупким материалам относят стекло, керамику, фарфор, хром, марганец, кобальт, вольфрам.
Прочность – это способность материала сопротивляться действию внешних сил, не разрушаясь.
Усталость – это разрушение материала под действием небольших повторных или знакопеременных нагрузок (вибраций). Такие нагрузки испытывают, например, контакты, пружины.
9.Вопрос: Рассказать о материалах с высоким сопротивлением.
Ответ: Материалы высокого сопротивления по назначению можно разделить на проводниковые резистивные материалы, пленочные резистивные материалы, материалы для термопар.
Проводниковые резистивные материалы.
Манганин - сравнительно пластичный сплав, его примерный состав: медь - 85%, марганец - 12%, никель -3%.
Константан представляет собой твердый раствор никеля и меди (ориентировочно меди-58,5%, никеля-40%1,5%).
К сплавам для электронагревательных элементов предъявляются следующие требования: высокий коэффициент удельного электрического сопротивления, малый температурный коэффициент удельного электрического сопротивления, длительная работа на воздухе при высоких температурах (иногда до 1000 °С и даже выше), технологичность, невысокая стоимость и доступность компонентов.
Нихромы представляют собой твёрдые растворы никеля и хрома или тройные сплавы никеля – хрома – железа. Нихромовая проволока применяется для изготовления проволочных резисторов, потенциометров, паяльников, электропечей и пленочных резисторов интегральных схем.
Хромоалюминиевые сплавы фехраль и хромаль намного дешевле нихромов, так как хром и алюминий сравнительно дешевле и менее дефицитны. Однако они менее технологичны, более твердые и хрупкие. Из них получают проволоку большего диаметра и ленты с большим поперечным сечением, поэтому их используют в электронагревательных устройствах большей мощности и промышленных электрических печах.
Пленочные резистивные материалы получают из исходных материалов в процессе получения самих резистивных пленок. Свойства таких резистивных пленок значительно отличаются от свойств исходных материалов. Тонкие резистивные пленки наносят на изоляционные основания (подложки) методом термического испарения в вакууме; катодным, реактивным и иноплазменным распылением; электрохимическим осаждением и др.
Для изготовления металлопленочных и металлооксидных резисторов применяют тугоплавкие металлы тантал, титан, никель, хром, палладий, рений, вольфрам и сплавы на их основе. Пленочные резисторы из рения и вольфрама получают методом катодного распыления и защищают тонким слоем двуокиси кремния для стабилизации электрического сопротивления. Такие пленочные резисторы обладают следующими свойствами: электрическое сопротивление в несколько тысяч Ом на квадрат поверхности, высокая стойкость к окислению, способность работать при повышенных температурах
10. Вопрос: Рассказать о термопарах и используемых в них материалах.
Ответ: Термопара это пара проводников из различных материалов, соединенных на одном конце и формирующихчасть устройства, использующего термоэлектрический эффект для измерения температуры.
Для термопар применяют чистые металлы и различные сплавы с высоким электрическим сопротивлением.
Термопары могут применяться для измерения следующих температур: до 350°С – медь - константан, медь - копель; до 600°С - железо - константан, железо - копель, хромель – копель; до 900...1000°С –хромель - алюмель; до 1600°С – платинородий - платина.
Для измерения криогенных температур можно использовать термопару железо-золото.
11. Вопрос: Рассказать о сверхпроводниках.
Ответ: Сверхпроводник — материал, электрическое сопротивление которого при понижении температуры до некоторой величины Tc становится равным нулю (сверхпроводимость). При этом говорят, что материал приобретает «сверхпроводящие свойства» или переходит в «сверхпроводящее состояние». В настоящее время проводятся исследования в области сверхпроводимости с целью повышения температуры Tc до комнатной температуры.
В 1911 году голландский физик Камерлинг-Оннес обнаружил, что при охлаждении ртути в жидком гелии её сопротивление сначала меняется постепенно, а затем при температуре 4.1 К резко падает до нуля.
12.Вопрос: Рассказать о неметаллических проводниковых материалах.
Ответ: К ним относят материалы на основе углерода и оксидов металлов. В качестве первых следует указать природный графит, сажу, пиролитический углерод и бороуглеродные пленки. Их используют в качестве проводящих материалов для изготовления непроволочных линейных резисторов.
Угольные порошки используют в микрофонах, графитовые и угольные изделия применяют в качестве контактных электродов электрических машин (угольные щетки), дуговых ламп, анодов гальванических элементов. Кроме того, углерод инертное вещество, тому ее используют для производства тиглей, нагревателей, экранов.
13. Вопрос: Рассказать о материалах и разрушающих факторах для подвижных контактов.
Ответ: Материалы для подвижных контактов в процессе эксплуатации подвергаются электрической эрозии, свариванию, коррозии и механическому износу. Интенсивность этих процессов зависит от природы материала и величины разрываемого тока.
Электрическая эрозия – это разрушение контактных материалов (КМ), связанное с расплавлением и переносом металла в газообразном и жидком (в виде мелких капель) состояниях с одной контактирующей поверхности на другую под действием электрических разрядов. На контактирующих поверхностях образуются наросты и кратеры.
Дугообразование характеризуется минимальными значениями тока и напряжения, при которых возникает дуговой разряд. Дугообразование зависит от природы КМ и окружающей среды, состояния контактирующих поверхностей и индуктивности цепи.
Сваривание КМ происходит под действием температуры и силы контактного нажатия и может вызвать частичное расплавление и даже потерю способности к размыканию. Поэтому очень важно, чтобы КМ обладали высокой стойкостью к свариванию.
Механический износ происходит в результате удара контактных поверхностей, последующего нажатия и их трения, поэтому КМ должны обладать высокими значениями износостойкости, ударной вязкости и твердости.
Все подвижные контакты по условиям работы делятся на скользящие и разрывные.
14.Вопрос: Рассказать о материалах для скользящих и размыкающих контактов.
Ответ:
Скользящие контакты
Скользящие контакты нужны для перехода электрического тока от неподвижной части электротехнического устройства к подвижной, например, в реостатах – от обмотки к движку, в электрических машинах – от щеток к коллектору, у электрифицированного транспорта – от контактного провода к токосъемнику.
Материалы для скользящих контактов должны иметь низкие значения электросопротивления и падения напряжения на контактах, высокие значения минимального тока и напряжения дугообразования, высокую стойкость к истиранию, электрической эрозии и коррозии. Они делятся на металлические и электротехнические угольные.
К металлическим скользящим контактам относятся коллекторные пластины электрических машин, которые изготавливают из твердой меди, бронзы и других материалов.
Пружинные металлические контакты выполняют из кадмиевой (БрКд1), бериллиевой (БрБ2), хромистой (БрХ0,5) и других видов бронзы, обладающих высокими упругостью, стойкостью к истиранию и низкими значениями удельного сопротивления. Металлические скользящие контакты имеют наиболее высокую стойкость к истиранию в паре с электротехническими угольными материалами.
Электротехнические угольные материалы обладают высокой электро и теплопроводностью, низким коэффициентом трения, значительным напряжением дугообразования, высокой химической стойкостью. Эти материалы широко используют для изготовления угольных электродов различного назначения, щеток для электрических машин и автотрансформаторов и т. п. Щетки выпускают угольно-графитные, графитные, медно-графитные и т. п. я производства электроугольных изделий в основном используют графит и сажу. Графит и сажу смешивают со связующим веществом – каменноугольной смолой или жидким стеклом, прессуют и подвергают обжигу при температуре 2200 – 2500°С. Этот процесс называют графитированием. Далее полученные изделия используют по назначению.
Размыкающие контакты
Размыкающие контакты предназначаются для периодического замыкания и размыкания цепи. Они работают в наиболее трудных условиях – возникающие дуга или искра вызывают коррозию и эрозию. Коррозия приводит к окислению контакта, т. е. иногда к разогреву и свариванию. Эрозия может вызвать появление кратера на одном и иглы на другом контакте.
Разрывные контакты подразделяют на слабонагруженные (слаботочные – от долей до единиц ампер) и тяжелонагруженные (сильноточные – от единиц до тысяч ампер).
Слабонагруженные контакты изготавливают из благородных металлов (серебра, золота, платины и различных сплавов на их основе, например, сплавы систем: «золото – серебро», «платина – рутений», «серебро – палладий», «серебро – магний – никель» и др.). Эти сплавы имеют низкое переходное электросопротивление, стойки к окислению, но стойкостью к эрозии они не обладают.Наибольшее распространение при производстве контактов имеют серебро и сплавы на его основе (окисел серебра тоже электропроводен), а также сплавы серебра с медью, которые имеют высокие электропроводность, твердость и сопротивление эрозии, но медь снижает стойкость против окисления.
Высоконагруженные контакты изготавливаются из вольфрама, молибдена, их сплавов и металлокерамических композиций. Вольфрам достаточно электропроводен, имеет устойчивое низкое переходное электросопротивление, высокое сопротивление эрозии, не сваривается и применяется для изготовления контактов, подвергающихся частым переключениям. Недостатком молибдена является образование в нем рыхлых оксидных пленок, которые могут внезапно полностью нарушить контактную проводимость.
наиболее мощных контактах используют спеченные композиции вольфрама с серебром или медью или спекают пористый вольфрам, который затем пропитывают жидкой медью или серебром в вакууме. Применяют тройные композиции: «серебро – никель – графит», «серебро – вольфрам – никель». В мощных высоковольтных масляных и воздушных выключателях используются сплавы «медь – вольфрам», в высоковольтных масляных выключателях – «медь – молибден».
Для изготовления разрывных контактов, эксплуатируемых при повышенных напряжениях и контактных давлениях, используют твердую медь, что существенно удешевляет электротехнические устройства.
15.Вопрос: Дать характеристику припоям.
Ответ: Припой — металл или сплав, который служит для соединения в расплавленном состоянии, в промежутке (шве) между деталями, поэтому припой должен иметь более низкую температуру плавления, чем соединяемые металлы.
Лужение — процесс покрытия металлических поверхностей оловом или специальным сплавом на оловянной основе (полудой).
По своему составу припои разделяются на несколько групп, из которых наиболее важная — оловянно-свинцовые припои.
Составы припоев.
Часто в связи с отсутствием сведений о припоях у работающего всегда имеется тенденция применять припои с высоким содержанием олова, хотя совсем не всегда в этом имеется необходимость. Правильность выбора припоя может быть гарантирована только тогда, когда известны его свойства.
Назначение припоев.
ПОС 90 — для паяния внутренних швов пищевой посуды (кастрюли и т.п.).
ПОС 40 — паяние латуни, железа и медных проводов.
ПОС 30 — паяние латуни, меди, железа, цинковых и оцинкованных листов, белой жести, приборов, радиоаппаратуры, гибких шлангов и бандажной проволоки электромоторов.
ПОС 18 — паяние свинца, железа, латуни, меди, оцинкованного железа, лужение дерева перед пайкой, заменитель припоя ПОС 40.
ПОСС 4—6 — паяние белой жести, железа, меди, свинца при наличии клепаных замочных швов, заменитель припоя ПОС 30.
16. Вопрос: Перечислить способы металлических покрытий и рассказать о них.
Ответ: В зависимости от требований, предъявляемых к эксплуатационным характеристикам деталей, различают три вида покрытий:
- защитные покрытия, назначением которых является защита от коррозии деталей в различных агрессивных средах, в том числе при высоких температурах;
- защитно-декоративные покрытия, служащие для декоративной отделки деталей с одновременной защитой их от коррозии;
- специальные покрытия, применяемые с целью придания поверхности специальных свойств (износостойкости, твердости, электроизоляционных, магнитных свойств и др.), а также восстановления изношенных деталей.
Горячее погружение в расплав – один из самых старых методов нанесения покрытий. Металлы ванны имеют низкую температуру плавления – это цинк, олово, алюминий. Они обеспечивают защиту основного металла от коррозии.
Напыление осуществляется мелкими частицами материала, образующимися при пропускании проволоки или порошка через кислородно-ацетиленовое пламя, с последующим осаждением на холодную основу. Для нагрева можно использовать электродуговую или плазменную металлизацию. Это способствует улучшению адгезии и снижению пористости.
Наплавка осуществляется сплавлением осаждаемого материала с поверхностным слоем основы. Наплавка широко применяется для ремонта отдельных деталей, поврежденных или износившихся в процессе эксплуатации. Для нанесения покрытий методом наплавки могут использоваться все основные сварочные процессы: газопламенный, электродуговой, плазменный, электроннолучевой и др.
Электрохимическое осаждение металлов из растворов солей обычно применяется для получения гальванических покрытий из хрома и никеля толщиной 0,12 – 0,60 мм.
Электролитическое нанесение покрытий из сплавов Ni – P и Ni – B осуществляется вследствие химического взаимодействия. В этом случае покрытия формируются по всей поверхности деталей с одинаковой скоростью толщиной до 0,12 мм, тогда как гальванические покрытия прежде всего формируются на выступающих местах – кромках, ребрах, гранях.
Механическое нанесение покрытий используют для получения цинковых, кадмиевых и оловокадмиевых покрытий. Детали перемешивают в сосудах с соответствующими тонкими металлическими порошками, активаторами и стеклянными шариками.
17.Вопрос: Рассказать о полупроводниковых материалах.
Ответ: Полупроводники – это такие материалы, которые занимают промежуточное место по значению удельной проводимости между проводниками и диэлектриками.
Отличительной особенностью данных материалов является резкое изменение проводимости под действием температуры, освещенности, напряженности электрического поля.
К полупроводникам относятся как чистые элементы (Cr, Se, Ge), так и химические соединения (Cu2O, TiC, GaSb, AsSb, AlSb, InAs).
К настоящему времени существует около 12 полупроводниковых материалов.
Кристаллическая решетка построена по типу ковалентной связи, т.е. атомы имеют общие электроны.
Объяснение электропроводности полупроводников дает зонная теория твердых тел. Ее суть в твердых телах, электронные уровни существуют не по одному, а совокупностями или зонами энергетических уровней.
В любом электротехническом материале существует зона валентных электронов, которые связаны с атомами и зона проводимости, где электроны становятся свободными, не связанными с атомами и следовательно являются проводниками электрического тока.
В полупроводниках ток возникает тогда, когда часть электронов валентной зоны проходит в зону проводимости. Однако, чтобы такой переход осуществился, электроны должны преодолеть какой-то энергетический барьер ΔЕ, для чего электрону надо сообщить дополнительную энергию.
Запрещенная зона характеризуется количеством энергии, которую необходимо сообщить электрону, чтобы он из валентной зоны перешел в зону проводимости.
Рассмотрим энергетические диаграммы для проводников, полупроводников, диэлектриков.
Запрещенная зона у полупроводников меньше, чем у диэлектриков, и на ее преодоление необходимо меньше энергии. Запрещенная зона у проводников практически отсутствует, поэтому электроны из валентной зоны легко переходят в зону проводимости и ограниченно передвигаются в пределах проводника, создавая электронную проводимость.
Электрон, получивший достаточную энергию для преодоления запрещенной зоны, переходит в зону проводимости и образует в валентной зоне дырку.
Если эта дырка будет занята другим электроном валентной зоны, то на листе, где был этот электрон образуется новая дырка. Происходит перемещение дырок эквивалентно перемещению полного заряда. Образуется дырочная проводимость.
Полупроводники, у которых электроны в зону проводимости поставляются только из валентной зоны, называются собственными проводниками.
Для увеличения электронной или дырочной проводимости в полупроводники вводят специальные примеси – инородные атомы.
Энергетические уровни примесных атомов располагаются в запрещенной зоне основного полупроводника.
18. Вопрос: Рассказать о диэлектрических материалах.
Ответ: Диэлектриками называются вещества, основным электрическим свойством которых является способность поляризоваться в электрическом поле.
Электроизоляционными материалами называют диэлектрические материалы, предназначенные для создания электрической изоляции токоведущих частей электротехнических установок.
Диэлектрические материалы: газообразные, жидкие и твердые.
ГАЗООБРАЗНЫЕ ДИЭЛЕКТРИКИ
К газообразным диэлектрикам относятся: воздух, азот, водород, углекислый газ, элегаз, хладон (фреон), аргон, неон, гелий и др. Они используются при изготовлении электрических аппаратов (воздушные и элегазовые выключатели, разрядники)
ЖИДКИЕ ДИЭЛЕКТРИКИ
Жидкие диэлектрики предназначены для отвода теплоты от обмоток и магнитопроводов в трансформаторах, гашение дуги в масляных выключателях, усиление твердой изоляции в трансформаторах, маслонаполненых вводах, конденсаторах, маслопропитанных и маслонаполненных кабелях.
ТВЕРДЫЕ ДИЭЛЕКТРИКИ
Электротехнический картон используется в качестве диэлектрических дистанцирующих прокладок, шайб, распорок, в качестве изоляции магнитопроводов, пазовой изоляции вращающихся машин и т.п.
Электротехнический фарфор является искусственным минералом, образованным из глинистых минералов, полевого шпата и кварца в результате термообработки по керамической технологии.
Электротехническое стекло в качестве материала для изоляторов имеет некоторые преимущества перед фарфором.
Слюда является основой большой группы электроизоляционных изделий. Главное достоинство слюды - высокая термостойкость наряду с достаточно высокими электроизоляционными характеристиками.
19. Вопрос: Рассказать о механических, физико-химических свойствах материалов.
Ответ: Механические свойства характеризуют способность материалов сопротивляться действию внешних сил. К основным механическим свойствам относятся прочность, твердость, ударная вязкость, упругость, пластичность, хрупкость и др.
Прочность — это способность материала сопротивляться разрушающему воздействию внешних сил.
Твердость — это способность материала сопротивляться внедрению в него другого, более твердого тела под действием нагрузки.
Вязкостью называется свойство материала сопротивляться разрушению под действием динамических нагрузок.
Упругость — это свойство материалов восстанавливать свои размеры и форму после прекращения действия нагрузки.
Пластичностью называется способность материалов изменять свои размеры и форму под действием внешних сил, не разрушаясь при этом.
Хрупкость — это свойство материалов разрушаться под действием внешних сил без остаточных деформаций.
физическим свойствам материалов относится плотность, температура плавления, электропроводность, теплопроводность, магнитные свойства, коэффициент температурного расширения и др.
Плотностью называется отношение массы однородного материала к единице его объема.
Это свойство важно при использовании материалов в авиационной и ракетной технике, где создаваемые конструкции должны быть легкими и прочными.
Температура плавления — это такая температура, при которой металл переходит из твердого состояния в жидкое. Чем ниже температура плавления металла, тем легче протекают процессы его плавления, сварки и тем они дешевле.
Электропроводностью называется способность материала хорошо и без потерь на выделение тепла проводить электрический ток. Хорошей электропроводностью обладают металлы и их сплавы, особенно медь и алюминий. Большинство неметаллических материалов не способны проводить электрический ток, что также является важным свойством, используемом в электроизоляционных материалах.
Теплопроводность — это способность материала переносить теплоту от более нагретых частей тел к менее нагретым. Хорошей теплопроводностью характеризуются металлические материалы.
Химические свойства характеризуют склонность материалов к взаимодействию с различными веществами и связаны со способностью материалов противостоять вредному действию этих веществ. Способность металлов и сплавов сопротивляться действию различных агрессивных сред называется коррозионной стойкостью, а аналогичная способность неметаллических материалов — химической стойкостью.
20. Вопрос: Рассказать о лаках и эмалях.
Ответ: Основные виды лакокрасочных материалов, применяемых для ремонтного окрашивания, — это грунтовки, шпатлевки и эмали.
Грунтовками называют лакокрасочные материалы, наносимые непосредственно на поверхность металла и характеризующиеся хорошей адгезией (сцеплением) как с металлом, так и с последующими слоями шпатлевки и эмали.
Шпатлевками называют лакокрасочные материалы, предназначенные для выравнивания поверхности перед нанесением верхних декоративных слоев эмали.
Эмали — это материалы, применяемые для верхнего (наружного) слоя лакокрасочного покрытия и образующие непрозрачные цветные пленки.
На этикетках лакокрасочных материалов обычно пишут «Эмаль», «Лак», «Краска», «Грунтовка» или «Шпатлевка», их цвет, а затем буквенно-цифровое обозначение из 4...6 индексов.
Буквы в обозначении определяют состав пленкообразующего вещества лакокрасочного материала, а цифры — его назначение.
Первая цифра указывает, для работы в каких условиях предназначено покрытие, например: 1 — атмосферостойкое; 4 — водостойкое (в том числе к горячей воде); 5 — специальное (например, светящееся); 6 — маслобензостойкое; 7 — химически стойкое; 8 — термостойкое.
В обозначении грунтовок после буквенного индекса пишут 0, а в обозначении шпатлевок 00.
Иногда после цифрового индекса в обозначении идут буквы, характеризующие цвет или особенности материалов (например, ГС — горячая сушка, ХС — холодная сушка, НГ — негорючая, М — для матовых покрытий).
21.Вопрос: Рассказать о компаундах.
Ответ: Компаунды представляют собой механические смеси из электроизоляционных материалов, не содержащих растворителей.
По сравнению с лаками компаунды обеспечивают лучшую влагостойкость и влагонепроницаемость изоляции, т.к. при охлаждении после пропитки полностью затвердевают без следов испаряющегося растворителя; повышение мощности аппарата за счет лучших условий отвода тепла.
В исходном состоянии компаунды могут быть жидкими или твердыми.
В жидкие компаунды перед употреблением вводят отвердитель, отчего они постепенно отвердевают, превращаясь в монолитный твердый диэлектрик.
Твердый компаунд предварительно нагревают при соответствующей температуре для получения массы с определенной вязкостью.
По назначению компаунды разделяют на пропиточные и заливочные.
Пропиточные компаунды, как и аналогичные лаки, служат для пропитки пористых и волокнистых материалов.
Заливочные компаунды служат для заполнения сравнительно больших полостей и промежутков в различных деталях, а также для нанесения покрытий на детали, блоки, узлы.
Эпоксидные компаунды применяют в качестве заливочных составов для изготовления трансформаторов, работающих в тяжелых условиях, блоков сопротивлений вместо громоздких фарфоровых и металлических деталей.
22.Вопрос: Рассказать о флюсах.
Ответ: Флюсы являются вспомогательными материалами для получения качественной и надежной пайки.
Активные (кислотные) флюсы интенсивно растворяют оксидные пленки на поверхностных соединениях деталей, обеспечивая хорошую адгезию и механическую прочность пайки. Активные флюсы применяют только в случае, когда возможна тщательная промывка и полное удаление остатков флюса.
При монтажной пайке радиоэлектронной аппаратуры использование активных флюсов исключено.
Бескислотные флюсы - это канифоль и флюсы, приготовленные на ее основе с добавлением неактивных элементов (спирта, глицерина). Остатки бескислотныхфлюсов не вызывают коррозия в месте пайки и не изменяют электрическое сопротивление изоляции.
Активированные флюсы приготовляют на основе канифоли с добавкой активаторов (небольшого количества салициловой кислоты, соляного диэтиламина и т.п.). Высокая активность некоторых активированных флюсов позволяет провести пайку без предварительного удаления оксидов после обезжиривания.
Антикоррозийные флюсы приготовляют на основе органических кислот, фосфорной кислоты с добавлением различных органических соединений и растворителей. Остатки этих флюсов не вызывают коррозии.
Марки флюсов приведены в справочниках.
23. Вопрос: Рассказать о твердых диэлектриках.
Ответ: Твердые электроизоляционные материалы – наиболее широкий класс диэлектриков, которые применяются в разных областях. Разделяют на: органические и не органические.
Органические: паки, эмали, компаунды, флюсы ….
Не органические: стекло, ситаллы, керамика, слюда ….
24. Вопрос: Рассказать о жидких, диэлектриках.
Ответ:Жидкие диэлектрики предназначены для отвода теплоты от обмоток и магнитопроводов в трансформаторах, гашение дуги в масляных выключателях, усиление твердой изоляции в трансформаторах, маслонаполненых вводах, конденсаторах, маслопропитанных и маслонаполненных кабелях.
К жидким диэлектрикам относят нефтяные электроизоляционные масла (трансформаторное, кабельное, конденсаторное), синтетические жидкие диэлектрики (хлорированные углеводороды, кремний органические жидкости, фторорганические жидкости).
25.Вопрос: Рассказать о газообразных диэлектриках.
Ответ: К газообразным диэлектрикам относятся: воздух, азот, водород, углекислый газ, элегаз, хладон (фреон), аргон, неон, гелий и др. Они используются при изготовлении электрических аппаратов (воздушные и элегазовые выключатели, разрядники)По сравнению с жидкими и твердыми диэлектриками, газы обладают малыми значениями диэлектрической проницаемости и, высоким удельным сопротивлением и пониженной электрической прочностью.
26. Вопрос: Рассказать о меди: характеристика, применение в электрооборудовании.
Ответ: Во многих отраслях современной промышленности очень широко используется такой материал, как медь. Электропроводность у этого металла очень высокая. Этим и объясняется целесообразность его применения прежде всего в электротехнике. Из меди получаются проводники с отличными эксплуатационными характеристиками. Конечно же, используется этот металл не только в электротехнике, но и в других отраслях промышленности. Объясняется его востребованность в том числе и такими его качествами, как стойкость к коррозионным разрушениям в ряде агрессивных сред, тугоплавкость, пластичность и т.д.
Высокая тепло и электропроводность меди определяет ее широкое применение в самых разных отраслях промышленности. Конечно же, чаще всего этот металл используется в электротехнике при изготовлении: проводов, кабелей, обмоток ….
27. Вопрос: Рассказать о бронзе: характеристика, применение в электрооборудовании.
Ответ: Бронзы (медь, олово) – сплавы меди с оловом, алюминием, кремнием, марганцем, свинцом, бериллием. В зависимости от введенного элемента бронзы бывают:
- оловянными,
- алюминиевыми,
- кремнистые
- марганцовистые
- свинцовистые
- бериллиевые
Бронзы обладают высокой стойкостью против коррозии, хорошими литейными и высокими антифрикционными свойствами и обрабатываемостью резанием.
Благодаря хорошим литейным качествам из бронз отливают пушки, колокола и статуи. Также бронзы используются при изготовлении арматуры газовых и водопроводных линий и в химическом машиностроении, где важна также высокая коррозионная стойкость бронз. Малый коэффициент трения и устойчивость к износу делает бронзы незаменимыми при изготовлении вкладышей подшипников, червяков и червячных колес, шестерен и других деталей ответственных и точных приборов.
Бронзы легируют для повышения механических характеристик и придания особых свойств. Введение марганца способствует повышению коррозионной стойкости, никеля – пластичности, железа – прочности, цинка – улучшению литейных свойств, свинца – улучшению обрабатываемостью.
Бронзы маркируют русскими буквами Бр. Справа ставят обозначение элементов, входящих в состав бронзы:
О – олово; Ц – цинк; С – свинец; А – алюминий; Ж – железо; Мц – марганец.
Далее идут цифры, обозначающие среднее содержание дополнительных элементов в бронзе в процентах (цифры, обозначающие процентное содержание меди в бронзе, не ставят).
БрОЦС5-5-5 – бронза содержит по 5% олова, свинца, цинка, остальное – медь (85%).
28.Вопрос: Рассказать о латуни: характеристика, применение в электрооборудовании.
Ответ: По сравнению с медью латуни обладают большей прочностью, коррозионной стойкостью. Механическая прочность латуней выше, чем меди, и они лучше обрабатываются (резанием, литьем, давлением). Большим их преимуществом является более низкая стоимость, так как входящий в состав латуней цинк значительно дешевле меди.
Латуни нашли широкое применение в приборостроении, в общем и химическом машиностроении.
Латуни могут содержать до 40-45% цинка. При большем содержании цинка снижается прочность латуни и увеличивается ее хрупкость. Содержание легирующих элементов в специальных латунях не превышает 7-9%.
Медноцинковые латуни в соответствии с ГОСТ 15527-70 выпускают восьми марок.
Латуни обозначают начальной буквой Л, затем ставят цифру указывающую средний процент меди в этом сплаве.
Л96 – томпак, меди 96%, цинка 4%.
Латуни более сложного состава в обозначении имеют после буквы Л другую букву, а цифры, размещенные после цифры, указывающей процент меди, указывают процент добавок в марке латуни.
Все добавляемые к латуни элементы обозначают русскими буквами:
Ц – цинк; А – алюминий; О – олово; Н – никель;
К – кремний; С – свинец; Мц – марганец; Ж – железо;
Ф – фосфор; Б – бериллий
Цифры, помещенные за буквами, указывают среднее процентное содержание элементов.
ЛАЖМц66-6-3-2 – алюминиевожелезомарганцовистая латунь, содержащая 66% меди, 6% алюминия, 3% железа и 2% марганца, остальное составляет цинк
29.Вопрос: Рассказать об алюминии: характеристика, применение в электрооборудовании.
Ответ: Главные свойства металла – высокая теплопроводность, ковкость и пластичность, устойчивость к образованию коррозии, небольшой вес и низкое омическое сопротивление.
Широко используется сплавы на основе алюминия, так как они легки, прочны, устойчивы на воздухе, в воде и кислотах. В электротехнике алюминий используется для производства массивных проводов в воздушных линиях, высоковольтных кабелях; в производстве электрических конденсаторов, выпрямителей, полупроводниковых приборов.
30. Вопрос: Рассказать о железе: характеристика, применение в электрооборудовании.
Ответ: Железо -- типичный металл, в свободном состоянии -- серебристо-белого цвета с сероватым оттенком. Температура плавления железа 1539 °C,
Сталь - сплав на основе железа, содержащий менее 2% углерода. По химическому составу стали разделяют на углеродистую и легированную.
Чугун - это сплав на основе железа, содержащий от 2 до 4% углерода, а так же марганец, кремний, фосфор, и серу. Чугун значительно твёрже железа, но обычно он очень хрупкий, не куётся, а при ударе разбивается.
Железо - важнейший металл современной техники. В чистом виде железо из-за его низкой прочности практически не используется, хотя в быту "железными" часто называют стальные или чугунные изделия. Основная масса железа применяется в виде весьма различных по составу и свойствам сплавов.
Чугун и сталь - более прочные материалы, чем само железо. Эти сплавы - основа развития техники и важнейший материал искусства.
31. Вопрос: Рассказать о стали: характеристика, применение в электрооборудовании.
Ответ: В электротехнике используют стали разных марок, к примеру:
Углеродистые стали — ковкие сплавы железа с углеродом и с другими металлургическими примесями.
Удельное сопротивление углеродистых сталей 0,103 — 0,204 ом х мм2/мЛегированные стали — сплавы с дополнительно вводимыми в углеродистую сталь присадками хрома, никеля и других частей.
Стали владеют неплохими магнитными качествами.Производство этого вида стали занимает главенствующее место среди прочих магнитных материалов. Сталь электротехническая - это сплав железа с кремнием, доля которого составляет от 0,5% до 5%. Широкую популярность изделий данного вида можно объяснить высокими электромагнитными и механическими свойствами. Изготавливают такую сталь из широко распространенных компонентов, дефицита в которых нет. Это объясняет ее низкую стоимость. Применяется при изготовлении трансформаторов, электродвигателей.
32. Вопрос: Рассказать о константане: характеристика, применение в электрооборудовании.
Ответ: Константан – это сплав, основными компонентами которого является медь (57-60%) и никель (39-41%). Примеси данного состава представленные 1-2% марганца. Сплав хорошо обрабатывается, что позволило получить из него такой металлопрокат как лента и проволока. Изготавливают из констрантана электронагревательные элементы, работающие при температуре 400-500°C, термопары, реостаты, измерительные приборы низкого класса точности.
Основные свойства константана
Характеризуется константан высоким удельным электрическим сопротивлением, значение которого достигает 0,5 мкОм×м. Отличается он низким термическим коэффициентом омического сопротивления. Плавится сплав при температуре 1260 °C.
Область применения константана
Из константана производят термоэлектроды, термоэлектрические преобразователи, компенсационные провода, а также нормальные эталоны сопротивления, которые применяются в электротехнике.
33. Вопрос: Рассказать о нихроме: характеристика, применение в электрооборудовании.
Ответ: Сплав представляет собой соединение никеля с хромом, с вариациями добавления железа, марганца, алюминия, силиция. Материалом для современной нагревательной техники бытового и промышленного назначения является, несомненно, проволока нихром. Свойства ее соответствуют наивысшим технологическим требованиям. Удельное электрическое сопротивление: в пределах 1100-1400 Ом*м. Температура плавления – около 1400?С.Высокое электрическое сопротивление, стойкость к окислению, качественные механические характеристики, в том числе для агрессивных сред, высокотемпературные условия работы – все это позволяет использовать его в различных сферах. В промышленности: Термопары металлургических электронагревательных печей. Конструкционные элементы для индукционного металлоплавильного оборудования. Промышленные вентиляционные сушки. Детали котлов и теплообменников. Электротехническое производство: резисторы и реостаты. Некоторые электроды для сварки. Одножильные и многожильные электрические провода. Является основным конструкционным элементом для всех современных бытовых приборов: ТЭНы в электрических чайниках, бойлерах, кипятильниках, обогревателях. Нагревательные элементы в фенах, плойках, утюгах. Автомобильные свечи и системы обогрева. Электронные сигареты. Пожалуй, цена – единственный недостаток материала нихром.
34. Вопрос: Рассказать о серебре: характеристика, применение в электрооборудовании.
Ответ: На потребительское рынке серебро относят к классу драгоценных металлов, однако в чистом виде оно зачастую широко используется в промышленности, обеспечивая работоспособность различным электроприборам. Техническое серебро-сплав с добавлением меди или металлокерамические композиты. Техническое серебро обладает перечнем физических качеств, позволяющих применять его в сфере электроники для изготовления различных деталей. Ряд этих характеристик включает в себя такие параметры, как: низкая температура плавления; высокий уровень тепло- и электропроводности; мягкость и гибкость материала; инертность (пассивен к агрессивным реагентам); хорошая светоотражательная способность; устойчивость к коррозии; механическая прочность. Применение: контакты в электрооборудовании, радиодетали.
35. Вопрос: Рассказать о платине: характеристика, применение в электрооборудовании.
Ответ: Самым дорогим из тройки благородных металлов считается, конечно же, платина. По распространенности в земной коре она является одним из наиболее редких элементов. В чистом виде платина практически не встречается и стоит очень дорого. Несмотря на это, применение платины в разных сферах народного хозяйства действительно очень широко. В некоторых случаях этот металл может быть даже и незаменимым. Основными ее свойствами являются: тугоплавкость; труднолетучестьШирокое применение платины в промышленности, медицине и других отраслях народного хозяйства оправдано, помимо всего прочего, и химической ее устойчивостью. Растворяется этот металл только в царской водке и в броме. При нагревании платина может вступать в реакцию лишь с немногочисленной группой веществ. Применение: контакты реле, радиодетали.
36. Вопрос: Рассказать о палладие: характеристика, применение в электрооборудовании.
Ответ: Палладий — металл серебристо-белого цвета.Температура плавления — 1554 °C.Палладий не реагирует с водой, разбавленными кислотами, щелочами, раствором аммиака.Хлорид палладия применяется в гальванотехнике, как активирующее вещество при гальванической металлизации диэлектриков — в частности, осаждении меди на поверхность слоистых пластиков при производстве печатных плат в электронике.Палладий и сплавы палладия используется в электронике — для покрытий, устойчивых к действию сульфидов (преимущество перед серебром).
В частности, палладий постоянно расходуется для производства реохордов прецизионных сопротивлений высокой точности (военная и аэрокосмическая техника). Применение в данных узлах обусловлено высокой износоустойчивостью палладия, что идеально подходит для его использования в контактных группах. К слову говоря, реохорды из палладиевой проволоки широко применялись и в аппаратуре гражданского назначения, а палладий в чистом виде применялся в контактах шаговых переключателей контрольно-самопишущих машин.
Палладий входит также в состав керамических конденсаторов (тип КМ), с высокими показателями температурной стабильности ёмкости в высокочастотной аппаратуре радиовещания, радиосвязи, телевидения.
37. Вопрос: Рассказать о золоте: характеристика, применение в электрооборудовании.
Ответ: Золото — один из самых тяжелых металлов. Золото — единственный металл, который обладает красивым желтым цветом изначально.Золото плавится при температуре 1064,43°С. Его можно без нагрева расковать в тоненькие листочки толщиной до 0,1 мкм. Повышенная пластичность и тягучесть драгметалла также используется на благо промышленности: из золота растягивают тончайшие проволоки для микросхем.Физические свойства золота обеспечивают металлу широкое применение в области микроэлектроники. Металл отличается низким сопротивлением, хорошими показателями теплопроводности и устойчивостью к окислительным процессам.Химические свойства золота исключают растворение металла в кислотах и щелочах. Сделать это можно только в царской водке.
38. Вопрос: Рассказать о вольфраме: характеристика, применение в электрооборудовании.
Ответ: Вольфрам твердый металл серебристо-серого цвета. Он также является самым тугоплавким из всех металлов.Температура плавления его составляет 3410 °С. Из этого металла изготавливают нити накаливания обыкновенных лампочек. А также трубки для рентгеновских аппаратов, составляющие вакуумных печей, которые должны использоваться при крайне высоких температурах. Сталь, в состав которой входит вольфрам, имеет очень высокий уровень прочности. Такие сплавы используются для изготовления инструментов в самых различных областях: для бурения скважин, в медицине, машиностроении. Главное преимущество соединения стали и вольфрама – износоустойчивость, маловероятность повреждений. Самый известный в строительстве вольфрамовый сплав носит название «победит».
39.Вопрос: Рассказать о молибдене: характеристика, применение в электрооборудовании.
Ответ: Молибден — металл светло-серого цвета. Главное применение находит в металлургии.Температурой плавления 2620 °C.Молибден используется для легирования сталей как компонент жаропрочных и коррозионностойких сплавов. Молибденовая проволока (лента) служит для изготовления высокотемпературных печей, вводов электрического тока в лампочках.Молибден применяется в высокотемпературных вакуумных печах сопротивления в качестве нагревательных элементов и теплоизоляции.Из молибдена изготовляются крючки-держатели тела накала ламп накаливания, в том числе ламп накаливания общего назначения.
40.Вопрос: Рассказать о тантале: характеристика, применение в электрооборудовании.
Ответ: Тантал обладает серебристо-белым оттенком.Данный металл относится к категории наиболее редко встречающихся в природе.Танталу присуща высокая температура плавления. Она составляет более трех тысяч градусов Цельсия.Изначально в промышленности данный металл применялся только в целях созданий тонкой проволоки для производства всем известных ламп накаливания.Тантал и используют для производства электролитических конденсаторов (более качественных, чем алюминиевые электролитические конденсаторы, но на меньшее напряжение).
41. Вопрос: Рассказать о титане: характеристика, применение в электрооборудовании.
Ответ: Титан — лёгкий прочный металл серебристо-белого цвета. Температура плавления 1660 °C.Титан имеет довольно высокое удельное электросопротивлеиие.
Достоинства: малая плотность;высокая механическая прочность необычайнао высокая коррозионная стойкость; удельная прочность.Технический титан идет на изготовление емкостей, химических реакторов, трубопроводов, арматуры, насосов, клапанов и других изделий, работающих в агрессивных средах.Основная часть титана расходуется на нужды авиационной и ракетной техники и морского судостроения.
42. Вопрос: Рассказать о ртути: характеристика, применение в электрооборудовании.
Ответ: Ртуть — металл, при комнатной температуре представляющий собой тяжёлую серебристо-белую жидкость, пары которой чрезвычайно ядовиты. Ртуть — единственный металл, при нормальных условиях находятся в жидком состоянии.Ртуть — относительно редкий элемент.Ртуть используется как рабочее тело в ртутных термометрах (особенно высокоточных).Парами ртути заполняют люминесцентные лампы, поскольку пары светятся в тлеющем разряде. В спектре испускания паров ртути много ультрафиолетового света и, чтобы преобразовать его в видимый, стекло люминесцентных ламп изнутри покрывают люминофором. Без люминофора ртутные лампы являются источником жёсткого ультрафиолета (254 нм), в каковом качестве и используются. Такие лампы делают из кварцевого стекла, пропускающего ультрафиолет, поэтому они называются кварцевыми.
43.Вопрос: Рассказать об олове: характеристика, применение в электрооборудовании.
Ответ: Олово — пластичный, ковкий и легкоплавкий блестящий металл серебристо-белого цвета. Применяется в припоях для электроники, на лужение консервной жести.Температура плавления 161°C—232 °C.Припои – это сплавы олова в основном со свинцом в разных пропорциях в зависимости от назначения.
44. Вопрос: Рассказать о свинце: характеристика, применение в электрооборудовании.
Ответ: Свинец — очень мягкий металл светло-серого цвета, обладающий высокой пластичностью и коррозионной стойкостью к многим реагентам (серной и соляной разбавленным кислотам, аммиаку и некоторым другим).
Благодаря большой пластичности, гибкости и сравнительно невысокой температуре плавления (327°С) свинец широко применяется для изготовления защитных оболочек электрических кабелей. Гибкая свинцовая оболочка предохраняет кабель от проникновения в него влаги и других агентов, снижающих качество изоляции.Свинец используется также для получения мягких оловянной свинцовых припоев (марки ПОС-30, ПОС-40, ПОС-61 и др.) а также в производстве легкоплавких вставок предохранителей и пластин для кислотных аккумуляторов.
Характерным свойством свинца является поглощение им рентгеновских лучей, поэтому свинец применяют в качестве защитных экранов в рентгеновских установках.Недостатками свинца являются: слабая стойкость к вибрациям, что обусловлено его крупнокристаллическим строением, и низкая коррозионная стойкость по отношению к гниющим органическим веществам, а также к растворам извести, бетона и некоторым другим.
Кабели со свинцовой оболочкой не рекомендуется прокладывать по эстакадам мостов, вблизи дорог и в других местах, где возможны сотрясения и вибрации, вызывающие разрушения свинца.
Чтобы повысить вибрационную стойкость и механическую прочность свинца, в него вводят различные присадки: сурьму, медь, кадмий и др.Свинец является дефицитным металлом и в производстве кабелей он заменяется алюминием или синтетическими материалами (поливинилхлоридом, полиэтиленом), из которых изготовляют защитные оболочки кабелей.
45. Вопрос: Рассказать о графите: характеристика, применение в электрооборудовании.
Ответ: Графит- проводник. Графит представляет собой серое вещество с металлическим блеском. Оно обладает высокой теплопроводностью,хорошей электропроводимостью. Во всех агрегатных состояниях это вещество характеризуется низким сопротивлением току (от 0,4 до 0,6 Ом). Графит является веществом, которое встречается в природе. Графит является инертным веществом, которое не растворяется химически активными компонентами. Материал хорошо изгибается и режется. При производстве задаются определенные свойства графита. Применение этого вещества полностью зависит от них. Графит используют в металлургии при изготовлении тугоплавких форм или ковшей, емкостей. При литейном процессе порошок из представленного вещества используется в виде смазки. Одной из составляющих огнеупорного кирпича является также графит. Его добавляют в смесь при изготовлении пластмассы. Для изготовления контактов электроприборов также применяется этот материал. Этому способствуют электропроводные свойства вещества. Графитовые карандаши известны, пожалуй, каждому человеку. Этот материал также применяется при производстве некоторых видов красок.
46.Вопрос: Рассказать о фарфоре: характеристика, применение в электрооборудовании.
Ответ: Фарфор- диэлектрик. Свойства фарфора, как прочность и термоустойчивость, - плод высоких температур (1 454 градуса Цельсия). Он прочнее обычной керамики, обладает высокой теплопроводностью. Сегодня керамика (и фарфор в частности) переживает второе рождение. Оказалось, что эти материалы могут быть использованы в производстве различных типов микроэлектроники. Используется при изготовлении розеток, патронов электрических ламп, высоковольтных изоляторов.
47. Вопрос: Рассказать о слюде: характеристика, применение в электрооборудовании.
Ответ: Слюда – диэлектрик. Слюда - один из наиболее распространённых породообразующих минералов. Слоистая структура слюды и слабая связь между пакетами сказывается на её свойствах: пластинчатость, весьма совершенная спайность, способность расщепляться на чрезвычайно тонкие листочки, сохраняющие гибкость, упругость и прочность. Слюды обладают хорошими электроизоляционными свойствами. Температура плавления слюды зависит от ее химического состава и наличия примесей и колеблется в пределах 1145-1400°. Мелкая слюда и скрап используются как электротехнический изоляционный материал (например, слюдобумага). Обожжённый вспученный вермикулит применяется как огнестойкий изоляционный материал, наполнитель бетона для получения тепло- и звукозащитных материалов и утеплителей, для теплоизоляции печей. Фасонные штампованные детали из слюды применяются для высокопрочной электрической изоляции источников тока, для электрической изоляции и крепления внутренней арматуры в электронных приборах, для крепления и изоляции внутренней арматуры сверхминиатюрных электронных ламп. Наиболее распространённой неисправностью микроволновой (СВЧ) печи является прогорание, повреждение защитной прокладки. В большинстве микроволновых печей прокладка, защищающая волновод, устанавливается в специальный «карман» и фиксируется винтом.
48. Вопрос: Рассказать о германии: характеристика, применение в электрооборудовании.
Ответ: Германий- полупроводниковый элемент. Германий относится к числу сильно рассеянных элементов, т. е. часто встречается в природе, но присутствует в различных минералах в очень небольших количествах.. Чистый германий обладает металлическим блеском, характеризуется относительно высокими твердостью и хрупкостью. На основе германия выпускается широкая номенклатура приборов самого различного назначения и, в первую очередь, диодов и транзисторов. Особенно широкое распространение получили выпрямительные плоскостные диоды и сплавные биполярные транзисторы.
Выпрямительные плоскостные диоды рассчитаны на прямые токи от 0,3 до 1000 А при падении напряжения не более 0,5 В.
Германий используется также для создания лавинно-пролетных и туннельных диодов, варикапов, точечных высокочастотных, импульсных и СВЧ-диодов. Этому требованию удовлетворяет германий, легированный золотом. Примеси золота создают в германии эффективные центры рекомбинации.
Благодаря относительно высокой подвижности носителей заряда германий применяют для изготовления датчиков Холла и других магниточувствительных приборов.
Оптические свойства германия позволяют использовать его для изготовления фототранзисторов и фотодиодов, оптических линз с большой светосилой (для инфракрасных лучей), оптических фильтров, модуляторов света и коротких радиоволн, а также счетчиков ядерных частиц. Рабочий диапазон температур германиевых приборов – 60 ¸ +70°С. Невысокий верхний предел рабочей температуры является существенным недостатком германия.
49. Вопрос: Рассказать о кремнии: характеристика, применение в электрооборудовании.
Ответ: Самыми распространенным полупроводником в производстве электронных компонентов является кремний, так как запасы его на планете практически безграничны. В аморфной форме - коричневый порошок, в кристаллической - тёмно-серый, слегка блестящий. Температура плавления 1414,85 °C.
Двойные свойства кремния, такие как электропроводность и изоляционные качества, а также гибкость, позволяют использовать кремний во всей линейке продуктов, таких как приборы освещения, конденсаторы, изоляторы, а также чипы и диэлектрики. Таким образом, кремний изолирует от всевозможных внешних эффектов, таких как грязь, влага, радиация или тепло.
В датчиках бытовой электроники и измерения силиконы обеспечивают надежность и безопасность электрических и чувствительных электронных компонентов оборудования. Они применяются в автомобильной промышленности, легкой промышленности, полупроводниковой отрасли и оптоэлектронике, а также в измерительных приборах и технике управления и освещения.
В изоляторах, кабелях и трансформаторах пирогенетический кремнезем демонстрирует превосходную термоизоляцию в широком температурном диапазоне: от комнатной температуры и до более 1000 °C.:
1. Кремний как исходный материал доступен и дешев.
2. Кремний обладает хорошими механическими свойствами.
50. Вопрос: Рассказать о селене: характеристика, применение в электрооборудовании.
Ответ: Селе?н — полупроводник, хрупкий блестящий на изломе неметалл чёрного цвета. Полупроводниковые свойства селена в чистом виде широко использовались в середине 20-го века для изготовления выпрямителей, особенно в военной технике по следующим причинам: в отличие от германия и кремния, селен малочувствителен к радиации, и, кроме того, селеновый выпрямительный диод самовосстанавливается при пробое: место пробоя испаряется и не приводит к короткому замыканию, допустимый ток диода несколько снижается, но изделие остается функциональным. К недостаткам селеновых выпрямителей относятся их значительные габариты.
