Giáo trình các loại vật liệu điện và ứng dụng của chúng

Một số kim loại và hợp kim thông dụng 1. Đồng (Cu)

Thép có độ đàn hồi cao, bền dai… Thường dùng làm lò xo, trục máy, cột điện, nồi hơi, kết hợp với dây đồng hay dây nhôm trong dẫn điện (nhằm tăng độ bền cơ) – hợp kim. ắ Chế tạo hợp kim thộp chống gỉ. ắ Làm thộp kỹ thuật điệ: làm mạch từ trong mỏy biến ỏp…. ắ Làm thanh dẫn: đường ray tàu điện, đường sắt chạy điện, tàu điện ngaàm…. ) Vonfram có một số đặc điểm như sau:. ƒ Là kim loại cứng, rất nặng. ) Ứng dụng: dùng chế tạo dây tóc bóng đèn, dây điện trở, tiếp điểm vì:. ắ Chịu được nhiệt độ cao. ắ Ổn định lỳc làm việc. ắ Độ mài mũn cơ nhỏ do vật liệu cú độ cứng cao. ắ Cú khả năng chống lại tỏc dụng của hồ quang, khụng làm dớnh cỏc tiếp điểm do khó nóng chảy. ắ Độ ăn mũn bề mặt nhỏ. ắ Ở điều kiện khớ quyển tạo thành màng oxớt. ắ Cần cú ỏp lực tiếp xỳc lớn để cú điện trở tiếp xỳc nhỏ. ) Vàng có một số đặc điểm như sau:. ƒ Là kim loại có độ dẻo cao. ƒ Màu vàng sáng chói. ƒ Không biến chất khi tiếp xúc với không khí. ) Ứng dụng. ắ Vàng được dựng làm cỏc tiếp điểm quan trọng. ắ Làm cỏc tiếp điểm chống ăn mũn. ắ Làm điện cực của tế bào quang điện. ắ Vàng là vật liệu quý hiếm và đắc tiền nờn trong kỹ thuật điện duứng khi raỏt caàn thieỏt. ƒ Màu tro trắng và hơi xám. ƒ Không bị oxi hoá ở điều kiện bình thường. ƒ Dẫn điện và nhiệt tốt. ƒ Độ bền hoá học thấp hơn 1 số kim loại khác. ) Ứng dụng. ắ Làm tiếp điểm quan trọng cần cú dũng điện nhỏ. ắ Làm bản cực trong tụ gốm, tụ mica…. ƒ Màu tro xám hơi trắng. ƒ Tác dụng với không khí tạo thành oxít kẽm, tự bảo vệ không cho ăn mòn bên trong. ƒ Khả năng dẫn điện nhiệt sau bạc, đồng vàng, nhôm. ) Ứng dụng. ắ Dựng lớp mạ bảo vệ. ắ Làm điện cực của tế bào quang điện. ắ Giấy kim loại trong cỏc tụ điện. ắ Làm cầu chỡ trong cỏc mỏy cụng nghiệp. ắ Cú thể chế tạo dõy dẫn thay dõy đồng, nhụm khi cú đồng nhụm trong hợp kim của kẽm. ƒ Màu tro xám, ngã xanh da trời. ) Ứng dụng. ắ Dựng làm cầu chỡ bảo vệ. ắ Dựng làm phiến chỡ trong ỏc quy. ắ Dựng bảo vệ cỏp ngầm. ắ Làm màn bảo vệ. ) Hiện nay người ta thay thế vỏ chì của các sản phẩm cáp bằng chất dẻo polyvinilclorua. Bạch kim (Platin). ) Bạch kim là kim loại không kết hợp với oxi và rất bền vững với thuốc thử hoá học. Bạch kim rất dễ gia công cơ khí, kéo thành sợi mảnh và tấm mỏng. ) Bạch kim dùng để sản xuất cặp nhiệt ở nhiệt độ làm việc đến 16000C (trong cặp có hợp kim platinorođi). ) Bạch kim có sợi đặc biệt mảnh, đường kính 0,001 mm, dùng để treo hệ thống động trong các đồng hồ điện và các dụng cụ đo có độ nhạy cao. ) Bạch kim có độ cứng thấp, nên bạch kim tinh khiết ít khi dùng làm tiếp điểm, nhưng hợp kim của nó thì dùng làm tiếp điểm. Phổ biến nhất là platin – inđi, nó không bị ôxi hoá, có độ cứng cao, ít bị ăn mòn cơ học, cho phép đóng cắt với tần số lớn. Nhưng nhược điểm của nó là đắc tiền, nên chỉ sử dụng trong trường hợp quan trọng. ) Môlípđen là kim loại, nhìn bề ngoài cũng gần giống như vônfram, nhưng được dùng trong chân không ở nhiệt độ thấp hơn vônfram. Các chi tiết nung bằng môlípđen phải làm việc trong chân không hay trong môi trường khử. ) Để phân biệt với vônfram thì dựa vào khối lượng riêng: môlípđen có khối lượng riêng nhỏ hơn vônfram, ngoài ra cũng có thể đốt thử dây cần thử trong ngọn lửa đèn cồn nếu có khói trắng bốc lên thì đó là môlípđen. ) Cađmi là kim loại màu trắng bạc, nó có trong quặng kẽm và được điều chế như một sản phẩm phụ kẽm, sau đó được tinh chế bằng điện phân. ) Cađmi được dùng trong kỹ thuật điện chân không để sản xuất tế bào quang điện.

Thuốc hàn và chất làm chảy 1. Chất hàn

Lưỡng kim loại 1. Khái niệm

Vật liệu làm điện trở 1. Khái niệm

VẬT LIỆU CÁCH ĐIỆN

• Tính trị số điện áp an toàn cho vật liệu cách điện trong điều kiện nhiệt độ bình thường
• Vật liệu cách điện thể lỏng 1. Dầu máy biến áp
• Vật liệu cách điện thể rắn

Trong kỹ thuật điện thì khí H2 là khí nhẹ có đặc tính truyền dẫn nhiệt tốt nên được làm mát cho máy thay cho không khí trong các máy điện công suất lớn, làm giảm tổn thất do ma sát của roto với các chất khí và do quạt gió gây ra. • Một là, dầu lấp đầy các lỗ xốp trong vật liệu cách điện gốc sợi và khoảng trống giữa dây dẫn của cuộn dây, giữa cuộn dây với vỏ máy biến áp, làm nhiệm vụ cách điện và tăng độ bền cách điện của lớp cách điện lên raát nhieàu. Phản ứng tạo thành polime từ mônôme được gọi là trùng hợp (khi đó khối lượng phân tử tăng lên, nhiệt độ nóng chảy và nhiệt độ sôi tăng lên, cũng như độ nhớt tăng. Có thể chuyển từ khí lỏng sang trạng thái đặc và sang cả rắn làm độ hoà tan giảm hẳn).

Loại mi ca được sử dụng rộng rãi làm chất cách điện trong máy điện, trong công nghiệp điện và công nghiệp radio là mi ca ở dạng lá, được dập khuôn theo hình chữ nhật trong các tụ điện, các chi tiết định hình dập theo khuôn dùng cho đèn điện tử và đèn thắp sáng, các vòng đệm dập bằng mi ca trong các loại khí cụ khác nhau. Micamit: là loại vật liệu được sản xuất thành từng tấm hoặc từng cuộn do những cánh mi ca dán lại với nhau bằng sơn dán hoặc bằng nhựa khô, đôi khi còn dùng thêm lớp nền bằng xơ giấy hoặc xơ bông đê dán những cánh mi ca lên một mặt hay cả hai mặt của nó.

VẬT LIỆU TỪ

• Vật liệu từ mềm
• Vật liệu từ cứng
• Các vật liệu từ có công dụng đặc biệt 1. Các chất sắt từ mềm đặc biệt

Việc tính đổi các trị số của cảm ứng từ hoặc cường độ từ trường từ thứ nguyên của một hệ đơn vị này sang đơn vị khác rất đơn giản nên ta có thể dẫn các đặc tính của các vật liệu từ trong một hệ thống đơn vị. Các hợp kim này dùng để bù sai số nhiệt độ trong các thiết bị, sai số này gây nên bởi sự biến đổi từ cảm của nam châm vĩnh cửu hay điện trở của dây dẫntrong các dụng cụ điện khi nhiệt độ môi trường khác với nhiệt độ lúc khắc độ (nhiệt độ chuẩn của thiết bị). Trị số điện trở suất lớn hơn sắt 106-1011 lần, do đó năng lượng tổn hao ở vùng tần số tăng cao và cao tương đối nhỏ cùng với tính chất từ tương đối tốt làm cho ferít được dùng rất rộng rãi ở tần số cao.

VẬT LIỆU BÁN DẪN

• Điện dẫn của bán dẫn 1. Các bán dẫn thuần
• Một số nguyên tố có tính chất bán dẫn dùng trong kỹ thuật 1. Gieùcmani
• Các hợp chất hoá học bán dẫn và các vật liệu dẫn suất cùng gốc

Trong chỉnh lưu thực tế tại vùng p luôn có một lượng nhỏ các hạt dẫn điện không cơ bản là các điện tử tự do, còn lại vùng n cũng có một vài lỗ trống là những hạt dẫn điện không cơ bản như hình c đã vẽ trường hợp khi tiếp giáp khoá mà vẫn có dòng điện nhỏ chạy qua do chuyển động của các hạt dẫn điện không cơ bản. Kết quả điều chế hoá học nguyên liệu ban đầu cho ta tetraclorua giécmani, tiếp tục điều chế thành điôxyt giécmani (GeO2) dưới dạng bột trắng. Điôxyt giécmani được khử trong lò hydro ở nhiệt độ 650 đến 7000C thành giécmani ở dạng bột xám. Trong nhiều trường hợp giécmani đươch điều chế trực tiếp từ GeCl4. bằng cách phân tích hợp chất này ở nhiệt độ cao hơn kẽm. Bột giécmani được rửa trong dung dịch axit và đúc thành thỏi. Giécmani thỏi dùng làm nguyên liệu để điều chế giécmani đặc biệt tinh khiết bằng phương pháp kéo nóng chảy. Để sản xuất dụng cụ bán dẫn, giécmani được cắt thành miếng mỏng, bề mặt của các phiến được tẩy rửa để loại trừ các khuyết tật lúc gia công. Có các tính chất như bảng:. Thoõng soỏ ẹụn vũ ủo Gieựcmani Silic. nóng chảy). Sự phụ thuộc của quang điện dẫn vào bước sóng của Ge, quang điện dẫn lớn nhất đạt được ở bước sóng 1,3 –1,5 μm trong vùng tia hồng ngoại, khi bước sóng lớn năng lượng lượng tử không đủ để kích thích quang điện dẫn và Ge cho dải sóng điện từ này đi qua hoàn toàn.