电工材料及应用J
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《电工材料基础知识综合性概述》一、引言电工材料是电气技术领域中不可或缺的重要组成部分,它在电力的产生、传输、分配和利用等各个环节都发挥着关键作用。
从传统的电线电缆到先进的超导材料,电工材料的不断发展推动着电气技术的进步,为现代社会的高效运转提供了坚实的支撑。
本文将对电工材料的基础知识进行全面的阐述与分析,包括基本概念、核心理论、发展历程、重要实践以及未来趋势等方面,旨在为读者提供一个系统而深入的理解框架。
二、电工材料的基本概念(一)定义与分类电工材料是指用于电气技术领域的各种材料,主要包括导电材料、绝缘材料、磁性材料和半导体材料等。
导电材料主要用于传输电流,如铜、铝等金属材料;绝缘材料用于隔离不同电位的导体,防止电流泄漏,如橡胶、塑料、陶瓷等;磁性材料用于制造变压器、电机等电磁设备,如铁氧体、硅钢片等;半导体材料则具有介于导体和绝缘体之间的导电性能,可用于制造二极管、三极管等电子器件。
(二)性能指标1. 导电性能:导电材料的导电性能通常用电阻率来衡量,电阻率越低,导电性能越好。
2. 绝缘性能:绝缘材料的绝缘性能主要包括绝缘电阻、介电强度、介质损耗等指标。
绝缘电阻越大,介电强度越高,介质损耗越小,绝缘性能越好。
3. 磁性能:磁性材料的磁性能主要包括磁感应强度、磁导率、矫顽力等指标。
磁感应强度越大,磁导率越高,矫顽力越小,磁性能越好。
4. 半导体性能:半导体材料的半导体性能主要包括电阻率、载流子浓度、迁移率等指标。
电阻率可随温度、光照等因素而变化,载流子浓度和迁移率决定了半导体材料的导电性能。
三、电工材料的核心理论(一)电磁学理论电磁学理论是电工材料的基础理论之一,它主要研究电场、磁场以及它们之间的相互作用。
在电工材料中,导电材料的导电原理、磁性材料的磁化原理以及电磁感应现象等都与电磁学理论密切相关。
(二)固体物理学理论固体物理学理论主要研究固体材料的结构、性能以及它们之间的关系。
在电工材料中,半导体材料的导电机制、绝缘材料的介电性能以及磁性材料的磁结构等都需要运用固体物理学理论进行分析。
常见电工材料在绝缘上的应用——高电压工程2021年4月21日目录第一章固体绝缘材料 (3)一、概况 (3)二、分类 (3)三、常见固体绝缘材料举例 (4)1、NOMEX绝缘纸 (4)2、绝缘漆 (5)3、酚醛树脂 (6)第二章液体绝缘材料 (7)一、简介 (7)二、分类: (7)1、按极性强弱: (7)2、按材料来源: (7)三、几种常见液体绝缘材料介绍 (8)1、变压器油: (8)2、硅油 (10)第三章气体绝缘材料 (11)一、简介 (11)二、纯气体绝缘材料 (12)1、空气 (12)2、SF6气体 (12)3、氮气 (13)三、混合气体绝缘材料 (13)1、SF6/N2混合气体 (13)2、SF6/CO2混合气体 (14)附录:小组分工 (15)参考文献: (15)第一章固体绝缘材料一、概况固体绝缘材料可分有机、无机两类。
有机固体绝缘材料包括绝缘漆、绝缘胶、绝缘纸、绝缘纤维制品、塑料、橡胶、漆布漆管及绝缘浸渍纤维制品、电工用薄膜、复合制品和粘带、电工用层压制品等。
无机固体绝缘材料主要有云母、玻璃、陶瓷及其制品。
相比之下,固体绝缘材料品种多样,也最为重要。
二、分类三、常见固体绝缘材料举例1、NOMEX绝缘纸NOMEX 绝缘纸是一种高结晶、由热塑性芳香聚酰胺纤维合成、经特殊设备加工制成的耐高温的绝缘材料。
即使温度超过220℃时,它的稳定性依然良好。
在液体冷却介质中高温运行不会裂解,正常工作状态下,该绝缘纸可耐受180℃温度〔变压器中普通绝缘纸为A 级绝缘105℃〕。
NOMEX绝缘纸是一种芳香族聚酰胺,由两种形式的芳香族聚酰胺的聚合物制成。
细小的纤维状粘结颗粒一层析纤维是在很高的剪切作用下从聚合物上直接切下来的。
这些颗粒与从纤维丝上切下的一定长度的短纤维混合在一起。
短纤维及层析纤维两种组元在一种水基浆料中混合,再由专门的制纸机制成成连续的片状构造。
刚从机器中出来的纸的密度较低,只具有中等的机械和电气性能。