20.02.2025
Тема уроку: Клеї
Клеї
Клеї – це в’язкі речовини, які мають властивість тверднути і з’єднувати між собою деталі або матеріали. Клеї використовують для склеювання не тільки однорідних, а й різ рідних матеріалів, наприклад, деревину з металом, гуму з металом тощо.
Клеї мають відповідати таким вимогам: міцно склеювати, бути водостійкими, нешкідливими для людини. Найважливіші властивості клеїв – це адгезія, тужавіють, водостійкість, біологічна стійкість та концентрація клейового розчину, в’язкість. Адгезія – це липкість. Тужавість – це швидкість твердіння.
За своїм походженням клеї бувають природними (тваринні, рослинні та мінеральні) і синтетичними. До природних належать глютинові, казеїнові, альбумідні, крохмалеві, силікатні, асфальтові, бітумні тощо. Природні клеї застосовуються рідко. Синтетичні клеї мають багато переваг – висока міцність клеєних з’єднань, стійкість до води і грибків.
Синтетичні клеї найчастіше називають за назвою смоли, яка є основним компонентом їхнього складу.
Клеї фенолополівінілацетатні типу БФ – це спиртові розчини фенол формальдегідних смол. Це зазвичай прозора рідина від світло-жовтого до червонуватого кольору. Клеї з фенольних смол водостійкі, мають міцне клейове з’єднання, але шкідливі, горючі й дорогі.
· Клеї БФ-2 і БФ-4 застосовують для склеювання металів, полістиролу, органічного і силікатного скла, дерева;
· клей БФ-6 – для склеювання тканини, шкіри зі шкірою та з деревиною, металом тощо.
Епоксидні клеї складаються з епоксидних смол (ЕД5, ЕД6, ЕД16, ЕД20).
Склеювання епоксидним клеєм можна сталеві труби, для замазування пористості, течі у чавунному литті, для склеювання фарфорових і скляних виробів.
Клей ВС-10Т – розчин синтетичних смол в органічних розчинниках темно-червоного кольору. Цей клей застосовують для склеювання сталевих, дюралюмінієвих і пластмасових деталей. Він має високу теплотривкість, масло- і бензостійкий та нешкідливий.
Клеї №88, №88НП являють собою розчин сирої гуми, каучуку в бензині або в інших розчинниках з домішками спеціальних речовин. Ці клеї використовують для склеювання холодним способом гуми, пінопластів, тканин між собою і приклеювання їх до металу, деревини, скла, пластмас тощо.
Клей марки «Фенікс» - водостійкий, використовуються для склеювання виробів з металу, дерева, кераміки, гуми, шкіри, поролону, пластмас, тканин у будь-якому поєднанні.
Клей універсальний «Момент» має властивість склеювати деревину, метал, шкіру, повсть, гуму, скло, кераміку, фарфор, декоративні пластики, пластмаси. Для склеювання поверхні зачищають і знежирюють ацетоном або бензином. Клей наносять тонким шаром, витримують 15-20 хв. і сильно притискають на кілька секунд. Працювати з цим клеєм потрібно у добре провітрюваному приміщенні.
Дати відповіді на запитання:
1. Які бувають клеї за їх походженням?
2. Що можна клеїти клеєм БФ?
3. Які матеріали можна клеїти клеєм «Момент?
Законспектувати. Вивчити матеріал.
Клеї – це в’язкі речовини, які мають властивість тверднути і з’єднувати між собою деталі або матеріали. Клеї використовують для склеювання не тільки однорідних, а й різ рідних матеріалів, наприклад, деревину з металом, гуму з металом тощо.
Клеї мають відповідати таким вимогам: міцно склеювати, бути водостійкими, нешкідливими для людини. Найважливіші властивості клеїв – це адгезія, тужавіють, водостійкість, біологічна стійкість та концентрація клейового розчину, в’язкість. Адгезія – це липкість. Тужавість – це швидкість твердіння.
За своїм походженням клеї бувають природними (тваринні, рослинні та мінеральні) і синтетичними. До природних належать глютинові, казеїнові, альбумідні, крохмалеві, силікатні, асфальтові, бітумні тощо. Природні клеї застосовуються рідко. Синтетичні клеї мають багато переваг – висока міцність клеєних з’єднань, стійкість до води і грибків.
Синтетичні клеї найчастіше називають за назвою смоли, яка є основним компонентом їхнього складу.
Клеї фенолополівінілацетатні типу БФ – це спиртові розчини фенол формальдегідних смол. Це зазвичай прозора рідина від світло-жовтого до червонуватого кольору. Клеї з фенольних смол водостійкі, мають міцне клейове з’єднання, але шкідливі, горючі й дорогі.
· Клеї БФ-2 і БФ-4 застосовують для склеювання металів, полістиролу, органічного і силікатного скла, дерева;
· клей БФ-6 – для склеювання тканини, шкіри зі шкірою та з деревиною, металом тощо.
Епоксидні клеї складаються з епоксидних смол (ЕД5, ЕД6, ЕД16, ЕД20).
Склеювання епоксидним клеєм можна сталеві труби, для замазування пористості, течі у чавунному литті, для склеювання фарфорових і скляних виробів.
Клей ВС-10Т – розчин синтетичних смол в органічних розчинниках темно-червоного кольору. Цей клей застосовують для склеювання сталевих, дюралюмінієвих і пластмасових деталей. Він має високу теплотривкість, масло- і бензостійкий та нешкідливий.
Клеї №88, №88НП являють собою розчин сирої гуми, каучуку в бензині або в інших розчинниках з домішками спеціальних речовин. Ці клеї використовують для склеювання холодним способом гуми, пінопластів, тканин між собою і приклеювання їх до металу, деревини, скла, пластмас тощо.
Клей марки «Фенікс» - водостійкий, використовуються для склеювання виробів з металу, дерева, кераміки, гуми, шкіри, поролону, пластмас, тканин у будь-якому поєднанні.
Клей універсальний «Момент» має властивість склеювати деревину, метал, шкіру, повсть, гуму, скло, кераміку, фарфор, декоративні пластики, пластмаси. Для склеювання поверхні зачищають і знежирюють ацетоном або бензином. Клей наносять тонким шаром, витримують 15-20 хв. і сильно притискають на кілька секунд. Працювати з цим клеєм потрібно у добре провітрюваному приміщенні.
Дати відповіді на запитання:
1. Які бувають клеї за їх походженням?
2. Що можна клеїти клеєм БФ?
3. Які матеріали можна клеїти клеєм «Момент?
Законспектувати. Вивчити матеріал.
20.02.2025
Тема уроку: Терпкі склади
Терпкі склади
Терпкі склади являють собою тістоподібні речовини, які протягом часу тверднуть. У порівнянні від клеїв ці склади застосовують для кріплення металевої апаратури на ізоляторах, наприклад фланців на прохідних і опорних ізоляторах, для наклейки чавунних шапок на підвісні ізолятори, а також для кріплення в головках підвісних і штирьових ізоляторів металевих стержнів.
Для армування ізоляторів знайшли найбільш застосування цементно-пісчані терпкі склади. Вони складаються з 2-3 частин високоякісного портландцементу (марки 500 або 600) і однієї частини промитого кварцового піску. Для звільнення від різних забруднень і великих частин пісок просівають через сито з 50-60 отворами на квадратний сантиметр, Потім його змішують з портландцементом. В одержану суміш вводять від 15 до 17% води. При цьому з початку в сосуд наливають воду, в яку поступово засипають приготовлену цементно-пісчану суміш, змішують її з водою. Отриманий цементно-пісчаний склад уявляє собою тягучу тістоподібну масу, яка добре заповнює виямки в ізоляторах і в металевій арматурі. Це дає можливість досягнути щільного і міцного з’єднання металевої арматури з керамічним ізолятором. Першопочаткову міцність при кімнатній температурі цементно-пісчаний склад набуває через 4-8 год, в залежності від марки цементу. Чим вища марка цементу, тим швидше протікає період його твердіння.
Повне твердіння цементо-пісчаного складу при кімнатної температурі протікає протягом 12-16 діб.
Для прискорення процесу твердіння цементно- пісчаний склад піддають пропарюванню. Для цього його поміщають в закриті камери, які заповнені водяним паром, температура підтримується на рівні 70-800С. В таких умовах процес твердіння цементно-пісчаного складу закінчується через 16-18 годин. Механічна міцність цементно-пісчаного складу збільшується при його ущільнені вібрацією або іншими способами.
Дати відповіді на запитання:
1. Що розуміють під терміном терпкі склади?
Законспектувати. Вивчити матеріал.
Терпкі склади являють собою тістоподібні речовини, які протягом часу тверднуть. У порівнянні від клеїв ці склади застосовують для кріплення металевої апаратури на ізоляторах, наприклад фланців на прохідних і опорних ізоляторах, для наклейки чавунних шапок на підвісні ізолятори, а також для кріплення в головках підвісних і штирьових ізоляторів металевих стержнів.
Для армування ізоляторів знайшли найбільш застосування цементно-пісчані терпкі склади. Вони складаються з 2-3 частин високоякісного портландцементу (марки 500 або 600) і однієї частини промитого кварцового піску. Для звільнення від різних забруднень і великих частин пісок просівають через сито з 50-60 отворами на квадратний сантиметр, Потім його змішують з портландцементом. В одержану суміш вводять від 15 до 17% води. При цьому з початку в сосуд наливають воду, в яку поступово засипають приготовлену цементно-пісчану суміш, змішують її з водою. Отриманий цементно-пісчаний склад уявляє собою тягучу тістоподібну масу, яка добре заповнює виямки в ізоляторах і в металевій арматурі. Це дає можливість досягнути щільного і міцного з’єднання металевої арматури з керамічним ізолятором. Першопочаткову міцність при кімнатній температурі цементно-пісчаний склад набуває через 4-8 год, в залежності від марки цементу. Чим вища марка цементу, тим швидше протікає період його твердіння.
Повне твердіння цементо-пісчаного складу при кімнатної температурі протікає протягом 12-16 діб.
Для прискорення процесу твердіння цементно- пісчаний склад піддають пропарюванню. Для цього його поміщають в закриті камери, які заповнені водяним паром, температура підтримується на рівні 70-800С. В таких умовах процес твердіння цементно-пісчаного складу закінчується через 16-18 годин. Механічна міцність цементно-пісчаного складу збільшується при його ущільнені вібрацією або іншими способами.
Дати відповіді на запитання:
1. Що розуміють під терміном терпкі склади?
Законспектувати. Вивчити матеріал.
13.02.2025
Тема уроку: Магнітотверді матеріали
Магнітотверді матеріали.
Магнітотверді матеріали застосовують для виготовлення постійних магнітів та інших деталей.У всякого постійного магніту протягом деякого часу зменшується магнітний потік. Це явище називається старінням.
Старіння може бути від вібрації, ударів, різкої зміни температури магніту. Такому магніту ще можливо повернути магнітні властивості наступним намагнічуванням.
Магнітотверді матеріали розподіляють на 3 групи:1. Високовуглецеві сталі, які містять 0,9 – 1,1% вуглецю, це:
- хромисті (1,3 -3,6% хрому);
- вольфрамові (5, -6,5% вольфраму і 0,3 - -,5% хрому);
- кобальтові (5 – 17% кобальту, 1,2 – 1,7% молібдену і 6 – 10% хрому.
Постійні магніти виготовляють із стальних прутків і полос гарячою ковкою або штамповкою. Після механічної обробці їх загартовують, а потім намагнічують.Кращім матеріалом є кобальтові сталі, але вони дорожче хромистих і вольфрамових.
Всі сталі застосовують обмежено – низький рівень магнітних характеристик.
2. Альні, альнісі, альніко і магніко.
Альні – це сплав алюмінію (Ю) (14%) з нікелем (Н) (25%), міддю (Д) (8%) і залізом ( 53%).
Альнісі – це сплав нікелю (33%) з алюмінієм (13-14%) кремнієм (1%) і решта % залізо.
Альніко –це сплав нікелю (17-18%) з алюмінієм (10%), кобальтом (12%), міддю (6%) і решта % залізо.Магніко – це сплав нікелю (11-15%) з алюмінієм (8-10%), кобальтом (20-25%) і решта % залізо.
Постійні магніти з цих сплавів можна отримувати тільки методом лиття з наступним шліфуванням (мають велику твердість і крихкість).
Магніти з цих сплавів не піддаються старінню.
3. Металокерамічні матеріали.
З цих матеріалів виготовляють магніти малих розмірів або складної форми.
Одержують металокерамічні магніти в результаті пресування металевих порошків і спікання при температурі 1100-13000С зі сплавів:
- залізо-нікель-алюміній;
- залізо – нікель - алюміній-кобальт.
Після спікання магніти загартовують з наступним відпуском. Дати відповіді на запитання:
1. Які фактори впливають на старіння постійних магнітів?
2. Які матеріали мають магнітні властивості?
3. Що розуміють під терміном магнітотверді матеріали?
4. Які магнітотверді матеріали ви знаєте?
Законспектувати. Вивчити матеріал.
Дати відповіді на запитання:
13.02.2025
Тема урок: Легкоплавкі припої. Флюси.
Припої – це сплави,які застосовують як зв’язуючий матеріал при паянні.
Припої з температурою плавлення до 4000С відносять до м’яких або легкоплавких.
До м’яких відносяться олов’яно-свинцеві припої (ПОС) з вмістом олова від 18% (ПОС-18) до 90% (ПОС-90).
Для підвищення міцності припою марки (ПОС) вводять сурму, наприклад ПОССу-30-0,5, ПОССу-40-2.
Для паяння деталей, які чутливі до нагрівання застосовують сплав Вуда з температурою плавлення 60,50С та сплав Розе з Тплав=940С.
ПОС-18 – олово 18%,( Тплав=231,90С), сурми 2,0 – 2,5%(Тплав=630,50С) і решта % свинець (Тплав=327,40С) – Тплав=2270С.
ПОС-40 – олово 40%, сурми 1,2-2,0%, решта% свинець –Тплав=2380С.
ПОС-61 – олово-61%, свинець 38,1%, сурма – 0,8%, вісмут – 0,1% (Тплав=2710) – Тплав=1850С.
ПОС-90 – олово 90%, свинець 9,7%, сурма 0,3% -Тплав=2220С.
Ці припої застосовують для паяння деталей з міді, латуні і бронзи.
ПОССу – 30-0,5 – олово 30%, сурма 0,5%, свинець 69,5% Тплав=2250С застосовують для паяння герметичних швів, стійких проти корозії (радіатори).
АВІА-1 – олово 55%, кадмій 20%, цинк 25% - Тплав=2000С застосовують для паяння алюмінію та його сплавів.
Л170А – олово 80%, срібло 1%, кадмій 19% - Тплав=1750С застосовують для паяння алюмінію з міддю.
Флюси
При паянні міді, латуні і бронзи м’якими припоями на свинцевій основі застосовують каніфоль, розчин каніфолі в етиловому спирті.
Призначення флюсів – очищення поверхонь деталей від оксидів та інших забруднень та застереженні поверхонь матеріалів від окислення при паянні. Каніфоль виготовляють з соснової смоли.
При паянні алюмінію застосовують як флюси суміш хлористого літію, фтористого натрію, хлористого цинку та хлористого калію. Для запобігання корозії шви промивають гарячою водою за допомогою волосяної щітки.
Дати відповіді на запитання:
1. На які види поділяються припої?
2. Надати характеристику легкоплавких припоїв.
3. Для чого і які застосовуються флюси для паяння легкоплавкими припоями?
Законспектувати. Вивчити матеріал.
Дати відповіді на запитання:
11.02.2025
Тема уроку: Тверді неорганічні діелектрики
Тверді неорганічні діелектрики
До твердих неорганічних діелектриків відносять скло, кераміку, слюду та азбест.
Неорганічне скло
Скло – це тверда неорганічна аморфна речовина, атоми якої не можуть вільно переміщуватись один відносно іншого. До складу неорганічного скла входять скло утворюючі оксиди кремнію (SіО2), бору (В2О3), фосфору (Р2О3), германію (GеО2).
Для підвищення в’язкості, покращення оброблюваності, зниження температури варіння та інше вводять лужні оксиди Nа2О, К2О, лужно-земельні оксиди СаО, ВаО.
Для надання забарвлення скла в нього вводять оксид кобальту (СоО) –синього, оксид урану (UО2) – жовтого, оксид хрому (Сr2О3) – зеленого кольору.
За призначенням все скло поділяють на:
1. Технічне (оптичне, світлотехнічне, хіміко-лабораторне, приладове, трубне).
2. Будівельне (віконне, вітринне, армоване, склоблоки).
3. Побутове (склотара, посуд, побутове дзеркало).
Найширше застосовують скло на основі оксиду кремнію SіО2 або кварцового піску.
Його склад:
1. Кварцовий пісок SіО2 -98%.
2. Кальцинована сода Nа2СО3.
3. Доломіт СаСО3×МgСО3.
4. Крейда СаСО3.
5. Інші компоненти.
Соду, доломіт і крейду додають для зниження температури плавлення кварцового піску, температура плавлення якого 2000оС. Температура плавлення віконного скла 1350оС.
Цю суміш завантажують в скловарну піч і при нагріванні до 1350-1600оС плавлять і цієї скломаси виготовляють різні скляні вироби.
Скло одержують тільки з одного кварцового піску, але для цього потребує дорого стояче обладнання.
Якщо вироби з такого скла нагріти до червоного кольору і опустити в холодну воду воно не тріскається.
В транспортних засобах технічне скло використовують:
1. Триплекси – це 2 загартованого скла завтовшки 2-3 мм, склеєні прозорою, еластичною полімерною плівкою, тому при ударі уламки скла утримуються на плівці.
2. Термопан – це тришарове скло, що складається із двох шарів скла і повітряного проміжку між ними. Прошарок забезпечує теплоізоляцію.
3. Оптичне скло – використовують в оптичних приладах та інструментах. При додаванні оксиду свинцю скло не пропускає рентгенівські та Y-промени.
4. Кварцове скло – завдяки високій термічній і хімічній стійкості застосовують для тиглів, чаш, труб, лабораторного посуду. Термостійкість його становить 800-1000оС.
5. Скловата – складається зі скловолокна, розташованого між двома шарами склотканини або скло сітки. Термостійкість від -60оС до 450-600оС.
Скловату застосовують для теплоізоляції кабін літаків, кузовів автомашин, залізничних вагонів, тепловозів, корпусів суден та у холодильній техніці.
По своєму хімічному складу силікатне скло розподіляють на 4 групи:
1. Лужне скло – з нього виготовляють скло віконне, посудне і пляшки.
2.Лужне з вмістом важких окислів – йде на виготовлення конденсаторів і ізоляторів.
3. Малолужне – з нього виготовляють ізолятори високої напруги.
4. Безлужне – з нього виготовляють скловолокно для склотканини.
Дати відповіді на запитання:
Дати відповіді на запитання:
1. З яких речовин складається неорганічне скло?
2. На які групи розподіляють скло?
Законспектувати. Вивчити матеріал.
11.02.2025
Тема уроку: Класифікація матеріалів за магнітними властивостями. Магнітом’які матеріали
Класифікація матеріалів за магнітними властивостями.
Магнітні матеріали мають здатність при внесенні їх у магнітне поле намагнічуватись, а деякі з них зберігають намагніченість і після припинення дії магнітного поля.
З усіх металів магнітними властивостями володіють тільки залізо, нікель та кобальт і їх сплави.
Електроматеріали, які використовуються в техніці з урахуванням їх магнітних властивостей, розподіляють на магнітом’які і магнітотверді. Ці терміни не відносяться до механічних властивостей матеріалу, оскільки деякі механічні тверді матеріали є магнітом’ягкими, а механічно м’які матеріали можуть відноситись до магнітотвердих.
Магнітом’які матеріали.
До магнітом’яких матеріалів в першу чергу відносять листову (кременисту) електротехнічну сталь. Це низько вуглецева сталь (до 0,08% вуглецю), в яку вводять 0,8-4,8% кремнію з метою поліпшення її магнітних властивостей.
Листи кременистої сталі виготовляють прокаткою заготовок в нагрітому чи холодному стані.
До магнітом’яких матеріалів також належать:
1. Технічне чисте залізо, яке називається армко, одержують переплавленням стального брухту в мартенівських або електричних печах. Це пластичний матеріал.
ARMKO – назва американської фірми.
Застосовують в електромашинобудуванні.
2. Альсифери – це спалав алюмінію (5,5%) з кремнієм (9,5%) та залізом (85%).
Альсифери застосовують для виготовлення деталей, які працюють у постійних магнітних полях (екрани, деталі магнітопроводів).
3. Пермалой – це сплав нікелю (до8,3%) з марганцем (до 0,6%) та залізом (решти %).
Застосовують для виготовлення осердь вимірювальних трансформаторів, деталей реле.
Пермалой – від англійського слова: permallou , perm – проникність, allou – сплав.
4. Пермінвар – це сплав нікелю (45%) з залізом (30%) та кобальтом (25%).
Пермінвар – від англійських слів perm – проникність, invar – незмінюючий.
Такій сплав застосовують в радіоапаратурі, приладах, автоматиці та техніки зв’язку.
Дати відповіді на запитання:
1. Як класифікуються магнітні матеріали?
2. Які матеріали мають магнітні властивості?
3. Що називається магнітом’якими матеріалами?
4. Які магнітом’які матеріали ви знаєте?
Законспектувати. Вивчити матеріал.
Дати відповіді на запитання:
06.02.2025
Тема уроку: Електроізоляційна гума
Електроізоляційна гума
Гума – це продукт хімічного перетворення (вулканізації) каучуку. Для виготовлення гум застосовують каучуки:
1. Натуральний (НК).
2. Синтетичний бутадієновий (СКБ).
3. Бутадієн-стирольний (СКС).
4. Синтетичний ізопренів (СКІ).
5. Синтетичний поліуретановий (СКУ).
1. Натуральний каучук - полімер ізопрену розчиняється в бензині, бензолі, хлороформі. Отримують в’язкі розчини, які використовують як клеї. При нагріванні вище 80-100оС стає пластичним і при 200оС починає розкладатися. При -70оС стає крихким. Для отримання гуми НК вулканізують сіркою.
Гуми на основі НК мають високу еластичність, міцність, водо – і газонепроникність, високі електроізоляційні властивості.
2. Синтетичний бутадієновий каучук. Має низьку межу міцності при розтягуванні, Морозостійкість -40…-45оС. Розбухає в бензині, бензолі, хлороформі. В гуму вводять сажу, оксид цинку.
3. Бутадієн-стирольний каучук. З нього отримують гуму з високим опором старіння. Його можна використовувати при температурі -74…-77оС.
4. Синтетичний каучук ізопренів. За будовою, хімічними і фізико-механічними властивостями СКІ близький до натурального.
Гума –це суміш різних компонентів.
До складу сирої гуми входять: на 100% маси каучуку вводять компоненти:
1. Наповнювачі (20-90%) – це сажа, каолін, вуглекислий марганець, крейда, тальк, а також корд і рукавні тканини.
2. Вулканізатори (1-3%) - сірка, тіурам.
3. Прискорювачі (1-2%) – магнезія, цинкові біліла.
4. Протизістарювачі (0,5-3,0%) – вазелін, воск, парафін.
5. Пластифікатори (2-50%) – стеаринова кислота, каніфоль, парафін, соснова смола.
6. Барвники (0,5-3,0%) – охра , ультрамарин.
Змішення всіх компонентів призводять при температурі 100-140оС. Потім вулканізують в спеціальних котлах під тиском у водяному пару при температурі 145-150оС.
Класифікація гуми
Гума із СКБ. Має хорошу механічну міцність, морозостійкість, теплостійкість, малу еластичність. Застосовується для виготовлення всіх видів гумових деталей, а особливо для виготовлення автомобільних шин.
Нейрітова гума. Володіє високою міцністю, теплостійкості до 110-120оС, малою набухаємостю в бензинах і маслах. Застосовується для виготовлення масло упорних і бензо упорних і термостійких виробів: Спецодяг, транспортерні стрічки, протигазні шоломи, оболонки електричних кабелів.
Полісульфідна гума. Має невисоку міцність, морозостійкість і теплостійкість, підвищену бензо і маслостійкість. Застосовують для виготовлення шлангів, труб, рукавів, прокладок для бензину і масел.
Ізопренова гума. Володіє високою міцністю при розтягуванні, Теплостійкість 80-100оС. З неї виготовляють паски, стрічки, манжети, шини, деталі електрообладнання.
Якщо у гуму внести до 30-35% сірки, то після вулканізації одержують тверду гуму, яку називають ебоніт. Він має хорошу хімічну стійкість і електроізоляційні властивості.
Дати відповіді на запитання:
1. З яких матеріалів одержують гуму?
2. Назвіть гуму за класифікацією.
Законспектувати. Вивчити матеріал.
Дати відповіді на запитання:
06.02.2025
Тема уроку: Тверді неорганічні діелектрики
Фарфор
Фарфор відноситься до керамічних матеріалів. Він складається з каоліну (високоякісна світла глина), кварцового піску і калієвого польового шпату.
Подрібнені складові частини фарфору перемішуються з водою. З цієї маси різними способами (обточуванням, пресуванням, видавлюванням через отвори) одержують вироби потрібної форми, сушать і при необхідності глазурують та обпалюють.
Глазурування – це операція, при якій на поверхні виробу наносять тонкий шар глазурі, що після обпалювання перетворюється у блискуче склоподібне покриття. За складом глазур близька до скла.
З фарфору виготовляють циліндри та прокладки для реостатів, деталі для електроустановлювальних виробів, ізолятори, деталі для електронагрівальних приладів. свічки для автомобілів.
Слюда
Слюда – це мінерал, якій добувають з гірських порід у вигляді кристалів, які мають властивість розшаровуватися на тонкі пластинки товщиною до 0,006 мм.
Відомо понад 30 різновидів слюди, але для електричної ізоляції використовують тільки мусковіт і флогопіт.
Мусковіт –це калієва слюда. Він прозорий, іноді зеленуватим або рожевим відтінком. Температура плавлення 12300С, робоча температура 5000С, гнучкий, пружний та має високу механічну міцність.
З кращих сортів мусковіту виготовляють конденсатори постійної ємності.
Флогопіт – це калієвомагнезіальна слюда. Колір змінюється від чорного до янтарного, температура плавлення 12700С, робоча температура 8000С.
Застосовують як ізоляцію в колекторах електричних машин.
Із-за малої площі пластини щипаної слюди її застосовують у вигляді клеєних лаком матеріалів, які називають міканітами.
Розрізняють такі міканіти:
1. Колекторний – застосовують для ізоляції колекторних пластин в електричних машинах. Марки КМ, КФ.
2. Формувальний – застосовують у вигляді манжет для ізоляції колектора від вала електричної машини. Марки: ФМ, ФФ.
3. Прокладний – з нього виготовляють шайби та прокладки в електричних машинах та трансформаторах. Марки: ПМГ, ПФГ, ПМШ, ПФШ. Г – склеєний гліфталевим лаком, Ш – лак шелак.
4. Гнучкий – застосовується для ізоляції між котушкових з’єднань у машинах високої напруги. Марки: ГМ, ГФ.
5. Термотривкий – жаростійкий, нагрівостійкий, застосовують в електронагрівальних приладах. Марка: ТФ.
Азбест
Азбест (гірський льон) залягає у кам’яних гірських породах у вигляді жил, які складаються з пучків паралельних волокон.
Азбест володіє високою нагрівостійкістю і не горюч. Температура плавлення 14500С, робоча температура 4500С, гігроскопічний і розчиняється в кислотах. З азбесту виготовляють волокна, пряжу, стрічки, тканину, папери, картон.
З волокон і тканини виготовляють пластмаси –азботекстоліт.
Стрічки застосовують для ізоляції у котушках і секціях обмоток електричних машин.
Папір застосовують для між котушкової ізоляції обмоток збудження синхронних машин.
Майже всі азбестові матеріали застосовують у просоченому вигляді (лаками і компаундами). Внаслідок чого проходить усунення гігроскопічності і підвищується електричні характеристики.
Дати відповіді на запитання:
1. Надати характеристику мусковіту.
2. Надати характеристику флогопіту.
3. Надати характеристику азбесту.
Дати відповіді на запитання:
Законспектувати. Вивчити матеріал.
17.01.2025
Тема уроку: Шаруваті електроізоляційні пластмаси
Шаруваті електроізоляційні пластмаси
Шаруваті пластмаси – це один із різновидів пластмас, які одержують гарячим пресуванням листових волокнистих матеріалів, попередньо просочених синтетичними смолами. В’яжучими речовинами слугують синтетичні фенол формальдегідні, кремнійорганічні та епоксидні смоли, а наповнювачами – полотна тканин, папір або шпон з дерева
Із шаруватих пластмас найбільш поширені гетинакс, текстоліт, склотекстоліт та азботекстоліт
Гетинакс – шаруватий листовий матеріал, виготовлений методом гарячого пресування двох або більше шарів паперу, просоченого термореактивними бакелітовою або епоксидною смолами.
Робоча температура гетинаксу від -60 до +1050С, низька лугостійкість.
Після іскрового розряду на поверхні гетинаксу залишається навуглецьований шар з великою провідністю. Питомий опір Р=1010-1011 Ом м. , розчиняється в кислотах і лугах, стійкий проти дії мінеральних масел і жирів.
Випускають гетинакс у вигляді листів і плит товщиною від 0,4 до 50 мм, або у вигляді трубок і циліндрів для каркасів котушок.
Текстоліт – шаруватий матеріал, виготовлений методом гарячого пресування бавовняної тканини, просоченої бакелітовою смолою. Тканина – бязь, міткаль, шифон. Робоча температура від -60 до +1500С, Р=108-1010 Ом м. Текстоліт виготовляють у вигляді листів товщиною 0,5 – 8 мм і плит товщиною 0,5 – 50 мм.
Використовують для виготовлення виробів, які піддаються ударним навантаженням, стиранню, деталей перемикачів, панелі, каркаси, щити та інше.
Склотекстоліт – це шаруватий пластик, одержаний гарячим пресуванням склотканини, просоченої термореактивними смолами, Має підвищену вологостійкість і кращі електричні й механічні параметри порівняно з гетинаксом текстолітом. Робоча температура від -60 до 2800С, Р=108 – 1012 Ом м.
Випускається у вигляді листів товщиною 0,5 – 8 мм і плит товщиною 9 – 35 мм.
Азботекстоліт – це шаруватий пластик, одержаний гарячим пресуванням азбестової тканини, просоченої бакелітовою смолою. Випускається у вигляді плит товщиною 6 – 30 мм. Робоча температура від 0 – до +1550С, Р=106 – 108 Ом м.
Виготовляють деталі з підвищеною теплостійкістю, а також накладки для гальмові колодки, диски зчеплення.
Дати відповіді на запитання:
1. Що називається шаруватими пластмасами?
2. Надати характеристику гетинаксу.
3. Надати характеристику текстоліту.
4. Надати характеристику склотекстоліту.
5. Надати характеристику азботекстоліту.
Законспектувати. Вивчити матеріал.
Дати відповіді на запитання:
14.01.2025
Тема уроку : Поліконденсаційні тверді органічні діелектрики
Поліконденсаційні тверді органічні діелектрики
Поліконденсація – це процес утворення високомолекулярних сполук з низькомолекулярних з одночасним відщепленням простих речовин (води, аміаку, хлористого водню тощо).
Продуктами поліконденсації є: фенол формальдегідні, поліефірні, епоксидні і поліамідні смоли.
Фенолформальдегідні смоли.
Виготовляються шляхом поліконденсації фенолу у водному розчині формальдегіду при температурі 70-900С в присутності кислоти або лугу. Вони можуть бути термореактивними і термопластичними.
До цих смол відносяться бакелітова, резольні і новолачні смоли.
Бакелітову смолу одержують при варці кристалічного фенолу і формаліну у присутності лугу.
Вона може знаходиться у трьох станах:
1. Резол – плавиться, розм’якшується при t=800С, розчиняється у спирті та ацетоні.
2. Резитол – тверда смола не розчиняється, але набухає, не плавиться.
3. Резит – тверда смола, не розчиняється і не плавиться, тобто термореактивна.
Резольні смоли – це термореактивні матеріали використовують для виготовлення гетинаксу, текстоліту, фенопластів, трубок, клеїв та інших матеріалів.
Гетинакс – шаруватий пластик, який одержують пресуванням паперу, просоченого смолою.
Текстоліт – шаруватий пластик, виготовлений пресуванням тканини, просоченої смолою.
Фенопласти – це матеріали, одержані пресуванням або литтям преспорошків, виготовлених на формальдегідної смолі.
Їх застосовують для виготовлення вимикачів, розеток, патронів освітлювальних ламп, штепсельних вилок, корпуси приладів, апаратів зв’язку.
Вироби завжди бувають чорними або темно-коричньового кольору.
Новолачні смоли
Новолаками називають смоли, які одержують з фенолу в присутності соляної кислоти.
Це термопластична смола, яка тверда, крихка і прозора. Плавиться при температурі 100-1200С, розчиняється в спирту, ацетоні. Використовується при виготовленні корпусів приладів, різних кнопок і ручок керування, лаків і як замінник шелаку.
Шелак – це смола, що виділяється комахами, які живуть на пагінцях тропічних рослин, який використовують для приготування лаків.
Поліефірні смоли
Ці смоли, які одержують з спиртів (гліколю, гліцерину) і органічної кислоти (фталевої).
За фізичними властивостями вони близькі до природних смол (каніфоль, шелак).
Із поліефірних смол найбільш поширеними є лавсанова смола, гліфталева смола, полікарбонати.
Лавсанову смолу або лавсан одержують поліконденсацією терафталевої кислоти і етиленгліколю. Він є термопластичним діелектриком.
При повільному охолодженні утворюється непрозорий кристалічний лавсан. Його використовують для виготовлення волокон, пряжі, тканин, тонких плівок. Волокна і плівки використовують для ізоляції проводів і кабелів.
Епоксидні смоли одержують у результаті хлорування гліцеринів з двоатомними фенолами в лужному середовищі. Розчиняється в ацетоні. Це термопластичні матеріали. Після добавляння затвердників епоксидні смоли швидко тверднуть і після чого стають термореактивними. Використовують для виготовлення лаків, клеїв, заливних компаундів.
Поліаміди – це термопластичні діелектрики. Серед полімерів найбільшого поширення набули капрон і нейлон. Капрон використовується для одержання синтетичного волокна. Температура розм’якшення 215-2500С, а у нейлону – 3000С. Із поліамідів виготовляють стійкі проти корозії ізолювальні кріпильні гвинти, гайки, шайби і деталі вимикачів.
Дати відповіді на запитання:
1. Які матеріали відносять до поліконденсаційних?
2. Де застосовуються резольні смоли?
Законспектувати. Вивчити матеріал.
Дати відповіді на запитання:
14.01.2025
Тема уроку: Компаунди
Компаунди
Компаунди – це електроізоляційна суміш на основі смол, бітумів, восків, ефірів, целюлози та масел. Вони тверді речовини. В момент застосування компаунди рідкі, які поступово тверднуть і перетворюються в монолітний твердий діелектрик.
Компаунди розподіляються на:
1. Просочувальні – застосовують для просочування обмоток електричних машин та апаратів з метою цементації витків обмоток та захисту від вологи.
2. Заливні – для заливки муфт і воронок до 10 кВ, а також корпусів трансформаторів струму та дроселів.
3. Кабельні – цими компаундами просочують паперову ізоляцію електричних кабелів на кабельних заводах. Це сплави мінерального масла з каніфоллю, яка збільшує його в’язкість.
Компаунди бувають:
- термореактивні, які не розм’якшуються при нагріванні на основі епоксидних та поліефірних смолах;
- термопластичні - які розм’якшуються при нагріванні на основі бітумів, соскоподібних речовин і термопластичних смол.
Термореактивні компаунди типу МБК на основі епоксидних смолах.
Тверднуть з затверджувачем при температурі 200С протягом 20-24 години, без затверджувача – 8-10 годин, але при нагріванні до 750С.
Марки МБК-1 – тверда нееластична маса.
МБК-2, МБК-3 – тверда еластична маса, в них вводяться пластифікатори – маслоподібні рідини. Компаунди МБК застосовують при температурі від -60 до +1100С.
- густина – 1000 кг/м3;
- Рv=1011 – 1012 Ом м;
- Епр= 10-15 МВ/м
У присутності гуми компаунди МБК не тверднуть.
Термопластичні – широке застосування отримав компаунд №225:
- густина – 950 кг/м3;
- температура розм’якшення – 98-1120С;
- морозостійкість - -250С;
- питомий опір – Рv=1010-1012 Ом м;
- електрична міцність – Епр=18-20 МВ/м.
Для просочування обмоток компаунд нагрівають до 160-1700С. При даній температурі переходить у рідкий стан.
Заливні бітумні компаунди – застосовують марки МБ-70, МБ-90.
Кремній органічні компаунди – застосовують для просочування обмоток електричних машин. Можуть працювати при температурах від -60 до +2000С, Рv=1012-1013 Ом м, Епр=50-60 МВ/м.
Дати відповіді на запитання:
1. З яких матеріалів складаються компаунди?
2. На які види поділяються компаунди?
Законспектувати. Вивчити матеріал.
Дати відповіді на запитання:
11.11.2024
Тема уроку: Монтажні кабелі проводи.
Монтажні проводи
Монтажні проводи застосовують для з’єднання різних приладів і частин в електричних апаратах і машин.
Струмоведучі жили монтажних проводів виготовляють з міді.
Ізоляцію монтажних проводів виконують з електроізоляційної гуми, поліхлорвініла, а також з скляної, лавсанової та капронової пряжі.
Монтажні проводи з гумової та поліхлорвінілової ізоляцією застосовують в електричних апаратах та пристроях з напругою до 380 В в інтервалі температур від -50 до +750С.
Найбільш високою нагрівостійкістю (до +2200С) володіють проводи з фторопластової ізоляції МГТФ.
Проводи з скляної і лавсанової ізоляцією застосовують при температурах 60 – 2200С.
Найбільш гнучкістю володіють багатожильні проводи, жили яких складаються з багатого числа тонкого дроту.
Марки мідних монтажних проводів
МРП – провід мідний одножильний з гумовою ізоляцією в оплітінні з бавовняно-паперової пряжі , просоченої парафіном. Застосовують для монтажу пристроїв до 380 В при температурі від -40 до +650С.
МГВ – провід багатодротовий з поліхлорвініловой ізоляцією. Застосовують для монтажу пристроїв до 380 В при t=-40-+650С, а також для підводки к акумуляторним батареям.
МГВЛ – провід багатодротовий з поліхлорвініловою ізоляцією в бавовняно-паперової оплітінні вкритої лаком. Застосування те ж , що і провід МГВ.
ПМВ – провід з однією жилою з поліхлорвініловою ізоляцією. Застосовують для монтажу з підвищеною вологістю до 380 В при t=-50-+700С.
МГТФ – провід гнучкий багатодротовий з фторопластовою ізоляцією. Застосовують для монтажу в приладах і апаратах до 250 В при t=-60-+2200С.
Дати відповіді на запитання:
1. Для чого застосовують монтажні проводи?
2. З якого матеріалу виготовляють жили монтажних проводів?
3. Який матеріал застосовують для ізоляції монтажних проводів?
Законспектувати. Вивчити матеріал.
Монтажні проводи
Монтажні проводи застосовують для з’єднання різних приладів і частин в електричних апаратах і машин.
Струмоведучі жили монтажних проводів виготовляють з міді.
Ізоляцію монтажних проводів виконують з електроізоляційної гуми, поліхлорвініла, а також з скляної, лавсанової та капронової пряжі.
Монтажні проводи з гумової та поліхлорвінілової ізоляцією застосовують в електричних апаратах та пристроях з напругою до 380 В в інтервалі температур від -50 до +750С.
Найбільш високою нагрівостійкістю (до +2200С) володіють проводи з фторопластової ізоляції МГТФ.
Проводи з скляної і лавсанової ізоляцією застосовують при температурах 60 – 2200С.
Найбільш гнучкістю володіють багатожильні проводи, жили яких складаються з багатого числа тонкого дроту.
Марки мідних монтажних проводів
МРП – провід мідний одножильний з гумовою ізоляцією в оплітінні з бавовняно-паперової пряжі , просоченої парафіном. Застосовують для монтажу пристроїв до 380 В при температурі від -40 до +650С.
МГВ – провід багатодротовий з поліхлорвініловой ізоляцією. Застосовують для монтажу пристроїв до 380 В при t=-40-+650С, а також для підводки к акумуляторним батареям.
МГВЛ – провід багатодротовий з поліхлорвініловою ізоляцією в бавовняно-паперової оплітінні вкритої лаком. Застосування те ж , що і провід МГВ.
ПМВ – провід з однією жилою з поліхлорвініловою ізоляцією. Застосовують для монтажу з підвищеною вологістю до 380 В при t=-50-+700С.
МГТФ – провід гнучкий багатодротовий з фторопластовою ізоляцією. Застосовують для монтажу в приладах і апаратах до 250 В при t=-60-+2200С.
Дати відповіді на запитання:
1. Для чого застосовують монтажні проводи?
2. З якого матеріалу виготовляють жили монтажних проводів?
3. Який матеріал застосовують для ізоляції монтажних проводів?
Законспектувати. Вивчити матеріал.
04.11.2024
Тема уроку: Електровугільні матеріали та вироби.
Електровугільні матеріали та вироби
До електровугільних виробів відносять щітки електричних машин, електроди для прожекторів та електричних ванн, аноди гальванічних елементів, мікрофони, що містять вугільний порошок, вугільні високоомні резистори, розрядники для телефонних мереж.
Первинною сировиною для виробництва електровугільних виробів є графіт, сажа та антрацит.
Природний графіт – кристалічна речовина, одна з форм вуглецю шаруватої структури (відомо три видозміни вуглецю: алмаз, графіт та вугілля). Графіт має такі властивості:
- В повітрі горить при температурі 6000С;
- Не взаємодіє з кислотами;
- Не взаємодіє з лугами.
Добувають природний графіт збагаченням спеціальних руд. Графіт виготовляють у вигляді пруття, пластин, брусків.
Сажі – це дрібнодисперсний вуглець з домішками смолистих речовин. Для одержання стержньових електродів сажу і графіт змішують із в’яжучими матеріалами, для цього використовують кам’яновугільну смолу, а інколи рідке скло. При температурі 22000С вуглець штучно перетворюється у графіт і підвищується провідність матеріалу.
Антрацит – блискуче, чорного кольору викопне вугілля. Горить незначним полум’ям, майже без диму, не спікається. Антрацит використовують у вигляді вугільних порошків і вугільних матеріалів.
Вугільні матеріали (подрібнений антрацит зі зв’язкою) для вугільних електродів, що призначені для роботи при високих температурах, випалюють при температурі 30000С.
Електровугільні вироби
Електровугільні вироби виготовляють методами порошкової технології з суміші вуглецевих матеріалів: графіту, коксу, сажі, антрациту, як зв’язуючий матеріал застосовують бакелітову і кремнійорганічну смоли. Крім того, застосовують металеві порошки – мідний, свинцевий, олов’яний.
Технологія приготування електрощіток:
1. Кокс і антрацит обпалюють при температурах 1200-13000С.
2. Потім їх подрібнюють до порошку.
3. Взяті в певному відношенні порошкоподібні матеріали вуглецеві і металеві змішують.
4. Потім вводять зв’язуючі речовини (смоли), їх змішують при температурах 110-2300С.
5. Потім цю масу сушать, а потім їх перетворюють у порошок.
6. Пресуванням в стальних формах отримують різні вироби або заготовки, які потім розпилюють і шліфують.
7. Потім проводять просочування лаками або воском, а в деяких випадках розплавленими оловом і свинцем при температурі 80-2000С з метою усунення пористості і зменшенням гігроскопічності.
8. Механічна обробка для досягнення необхідних розмірів.
9. Потім у виробах свердлять отвори під гнучкі з’єднувальні проводи.
Розподіляють види щіток:
1. Графітні (Г) – виготовляють з натурального графіту.
2. Вугільно-графітні (ВГ) – виготовляють з графіту, сажі, коксу і зв’язуючих смол.
3. Металографітні (МГ) – виготовляють з порошків графіту і міді.
4. Електрографітовані – виготовляють з графіту, коксу, сажі і зв’язуючих смол.
5. Електровугільні електроди – стійкі проти дії електродуги, не окислюються і не горять і не плавляться до температури до 38000С.
Контактні деталі для електровозів, тролейбусів, трамваїв струмоз’ємних пристроїв виготовляють з електровугільних і мідно - графітних мас.
Вугільні порошки для мікрофонів одержують подрібненням антрациту.
Дати відповіді на запитання:
1. Які вироби відносять до електровугільних?
2. Які матеріали застосовують для виготовлення електровугільних виробів?
3. Надати характеристику природному графіту.
4. Надати характеристику сажі.
5. Надати характеристику антрациту.
6. Яким чином одержують електровугільні вироби?
Законспектувати. Вивчити матеріал.
Електровугільні матеріали та вироби
До електровугільних виробів відносять щітки електричних машин, електроди для прожекторів та електричних ванн, аноди гальванічних елементів, мікрофони, що містять вугільний порошок, вугільні високоомні резистори, розрядники для телефонних мереж.
Первинною сировиною для виробництва електровугільних виробів є графіт, сажа та антрацит.
Природний графіт – кристалічна речовина, одна з форм вуглецю шаруватої структури (відомо три видозміни вуглецю: алмаз, графіт та вугілля). Графіт має такі властивості:
- В повітрі горить при температурі 6000С;
- Не взаємодіє з кислотами;
- Не взаємодіє з лугами.
Добувають природний графіт збагаченням спеціальних руд. Графіт виготовляють у вигляді пруття, пластин, брусків.
Сажі – це дрібнодисперсний вуглець з домішками смолистих речовин. Для одержання стержньових електродів сажу і графіт змішують із в’яжучими матеріалами, для цього використовують кам’яновугільну смолу, а інколи рідке скло. При температурі 22000С вуглець штучно перетворюється у графіт і підвищується провідність матеріалу.
Антрацит – блискуче, чорного кольору викопне вугілля. Горить незначним полум’ям, майже без диму, не спікається. Антрацит використовують у вигляді вугільних порошків і вугільних матеріалів.
Вугільні матеріали (подрібнений антрацит зі зв’язкою) для вугільних електродів, що призначені для роботи при високих температурах, випалюють при температурі 30000С.
Електровугільні вироби
Електровугільні вироби виготовляють методами порошкової технології з суміші вуглецевих матеріалів: графіту, коксу, сажі, антрациту, як зв’язуючий матеріал застосовують бакелітову і кремнійорганічну смоли. Крім того, застосовують металеві порошки – мідний, свинцевий, олов’яний.
Технологія приготування електрощіток:
1. Кокс і антрацит обпалюють при температурах 1200-13000С.
2. Потім їх подрібнюють до порошку.
3. Взяті в певному відношенні порошкоподібні матеріали вуглецеві і металеві змішують.
4. Потім вводять зв’язуючі речовини (смоли), їх змішують при температурах 110-2300С.
5. Потім цю масу сушать, а потім їх перетворюють у порошок.
6. Пресуванням в стальних формах отримують різні вироби або заготовки, які потім розпилюють і шліфують.
7. Потім проводять просочування лаками або воском, а в деяких випадках розплавленими оловом і свинцем при температурі 80-2000С з метою усунення пористості і зменшенням гігроскопічності.
8. Механічна обробка для досягнення необхідних розмірів.
9. Потім у виробах свердлять отвори під гнучкі з’єднувальні проводи.
Розподіляють види щіток:
1. Графітні (Г) – виготовляють з натурального графіту.
2. Вугільно-графітні (ВГ) – виготовляють з графіту, сажі, коксу і зв’язуючих смол.
3. Металографітні (МГ) – виготовляють з порошків графіту і міді.
4. Електрографітовані – виготовляють з графіту, коксу, сажі і зв’язуючих смол.
5. Електровугільні електроди – стійкі проти дії електродуги, не окислюються і не горять і не плавляться до температури до 38000С.
Контактні деталі для електровозів, тролейбусів, трамваїв струмоз’ємних пристроїв виготовляють з електровугільних і мідно - графітних мас.
Вугільні порошки для мікрофонів одержують подрібненням антрациту.
Дати відповіді на запитання:
1. Які вироби відносять до електровугільних?
2. Які матеріали застосовують для виготовлення електровугільних виробів?
3. Надати характеристику природному графіту.
4. Надати характеристику сажі.
5. Надати характеристику антрациту.
6. Яким чином одержують електровугільні вироби?
29.10.2024
Тема уроку: Провідникові матеріали з великим питомим опором.
Провідникові матеріали з великим питомим опором
Ця група провідникових матеріалів являє собою сплави металів, які володіють великим питомим опором і малим значенням температурного коефіцієнта питомого опору.
З цих сплавів виготовляють термостабільні резистори та інші вироби, електричний опір яких практично не залежить від температури.
Сплави великого опору застосовують для електровимірювальних приладів (шунти, компенсаційні, додаткові і зразкові опори), реостатів та електронагрівальних елементів.
Найбільш поширені сплави на мідній основі манганін та константан.
Манганін. Це сплав міді (85%) з нікелем (3%) і марганцем (12%). Колір манганіна – жовтий. Густина 8400 кг/м3, температура плавлення 9600С, Питомий об’ємний опір Рv=0,42 – 0,48 мк Ом м, робоча температура 2000С.
З нього виготовляють шунти, додаткові опори приладів, дріт Ø від 0,02 до 6,0 мм, обмотувальні проводи з емалевою ізоляцією. Питомий опір мало залежить від температури.
Константан. Це сплав міді (58 -60%) з нікелем (32 – 40%) і марганцем (1 – 2%). Колір – сріблясто-жовтий, густина 8900 кг/м3, температура плавлення 12600С, питомий об’ємний опір Рv=0,48-0,52 мк Ом м, робоча температура 5000С.
З нього виготовляють дріт Ø від 0,05 до 5,0 мм, реостати, термопари, електронагрівальні елементи.
Ніхром. Це сплав нікелю (55-61%) з залізом (19,5-28,5%), хромом (15-18%) та марганцем (1,5%). Ці хімічні елементи містить марка Х15Н60. Колір темний. Густина 8300 кг/м3. Температура плавлення 17500С. Питомий об’ємний опір Рv=1,0-1,2 мк Ом м. Робоча температура 10000С.
З нього виготовляють реостати, електронагрівальні елементи, дріт для паяльників і електропечей.
Хромоалюмінієві сплави фехраль та хромаль набагато дешевші ніхромів, оскільки хром та алюміній порівняно дешевші та менш дефіцитні. Але вони менш технологічні, більш тверді та крихкі, З них виготовляють дріт великого діаметру та стрічки з великим поперечним перерізом, тому їх використовують в електронагрівальних пристроях великої потужності та промислових електричних печах.
Дати відповіді на запитання:
1. Де застосовують матеріали з великим питомим опором?
2. Надати характеристику манганіну.
3. Надати характеристику константану.
4. Надати характеристику ніхрому.
Законспектувати. Вивчити матеріал.
Провідникові матеріали з великим питомим опором
Ця група провідникових матеріалів являє собою сплави металів, які володіють великим питомим опором і малим значенням температурного коефіцієнта питомого опору.
З цих сплавів виготовляють термостабільні резистори та інші вироби, електричний опір яких практично не залежить від температури.
Сплави великого опору застосовують для електровимірювальних приладів (шунти, компенсаційні, додаткові і зразкові опори), реостатів та електронагрівальних елементів.
Найбільш поширені сплави на мідній основі манганін та константан.
Манганін. Це сплав міді (85%) з нікелем (3%) і марганцем (12%). Колір манганіна – жовтий. Густина 8400 кг/м3, температура плавлення 9600С, Питомий об’ємний опір Рv=0,42 – 0,48 мк Ом м, робоча температура 2000С.
З нього виготовляють шунти, додаткові опори приладів, дріт Ø від 0,02 до 6,0 мм, обмотувальні проводи з емалевою ізоляцією. Питомий опір мало залежить від температури.
Константан. Це сплав міді (58 -60%) з нікелем (32 – 40%) і марганцем (1 – 2%). Колір – сріблясто-жовтий, густина 8900 кг/м3, температура плавлення 12600С, питомий об’ємний опір Рv=0,48-0,52 мк Ом м, робоча температура 5000С.
З нього виготовляють дріт Ø від 0,05 до 5,0 мм, реостати, термопари, електронагрівальні елементи.
Ніхром. Це сплав нікелю (55-61%) з залізом (19,5-28,5%), хромом (15-18%) та марганцем (1,5%). Ці хімічні елементи містить марка Х15Н60. Колір темний. Густина 8300 кг/м3. Температура плавлення 17500С. Питомий об’ємний опір Рv=1,0-1,2 мк Ом м. Робоча температура 10000С.
З нього виготовляють реостати, електронагрівальні елементи, дріт для паяльників і електропечей.
Хромоалюмінієві сплави фехраль та хромаль набагато дешевші ніхромів, оскільки хром та алюміній порівняно дешевші та менш дефіцитні. Але вони менш технологічні, більш тверді та крихкі, З них виготовляють дріт великого діаметру та стрічки з великим поперечним перерізом, тому їх використовують в електронагрівальних пристроях великої потужності та промислових електричних печах.
Дати відповіді на запитання:
1. Де застосовують матеріали з великим питомим опором?
2. Надати характеристику манганіну.
3. Надати характеристику константану.
4. Надати характеристику ніхрому.
22.10.2024
Тема уроку: Надпровідникові матеріали
Надпровідникові матеріали
При зниженні температури питомий електричний опір металів зменшується і за дуже низьких (кріогенних) температур електропровідність металів наближається до абсолютного нуля.
У 1911 році при охолодженні кільця із замороженої ртуті до температурі -268,80С голландський вченій Г. Камерлінг – Оннес виявив, що електричний опір кільця раптово падає до нуля і його практично неможливо виміряти. Це явище називають надпровідністю, а матеріали – надпровідниками.
Температура, при який відбувається перехід матеріалу в надпровідниковий стан, називається критичною температурою Ткр над провідникового переходу.
Особливість надпровідників полягає у тому, що одного разу наведений у надпровідному контурі електричний струм буде тривалий час (роками) циркулювати по цьому контурі без помітного зменшення своєї сили. Подібно постійному магніту такий контур утворює у навколишньому середовищі магнітне поле.
Зараз відомо 27 надпровідників у вигляді чистих металів: як алюміній – Ткр= -2720С,
свинець – Ткр= -265,80С, ртуть – Ткр= - 268,80С, цинк –Ткр= -272,10С, олово – Ткр=-269,30С та інші та понад тисячу сплавів.
Провідники електричного струму, як срібло, мідь, золото не мають властивостей надпровідності.
Не мають надпровідності і феромагнітні матеріали: залізо, кобальт, нікель та їх сплави.
Надпровідники використовують при створенні: електричних машин і трансформаторів малих розмірів, кабельних ліній для передачі енергії великої потужності на великі відстані, хвильоводів, накопичувачів енергії та пристроїв пам’яті, магнітних лінз електронних мікроскопів, котушок індуктивності.
Дати відповіді на запитання:
1. Що спостерігається у металах при їх охолодженні?2. Що таке надпровідність?
3. Які метали володіють надпровідністю?
4. Які провідникові метали не володіють надпровідністю
Законспектувати. Вивчити матеріал.
Надпровідникові матеріали
При зниженні температури питомий електричний опір металів зменшується і за дуже низьких (кріогенних) температур електропровідність металів наближається до абсолютного нуля.
У 1911 році при охолодженні кільця із замороженої ртуті до температурі -268,80С голландський вченій Г. Камерлінг – Оннес виявив, що електричний опір кільця раптово падає до нуля і його практично неможливо виміряти. Це явище називають надпровідністю, а матеріали – надпровідниками.
Температура, при який відбувається перехід матеріалу в надпровідниковий стан, називається критичною температурою Ткр над провідникового переходу.
Особливість надпровідників полягає у тому, що одного разу наведений у надпровідному контурі електричний струм буде тривалий час (роками) циркулювати по цьому контурі без помітного зменшення своєї сили. Подібно постійному магніту такий контур утворює у навколишньому середовищі магнітне поле.
Зараз відомо 27 надпровідників у вигляді чистих металів: як алюміній – Ткр= -2720С,
свинець – Ткр= -265,80С, ртуть – Ткр= - 268,80С, цинк –Ткр= -272,10С, олово – Ткр=-269,30С та інші та понад тисячу сплавів.
Провідники електричного струму, як срібло, мідь, золото не мають властивостей надпровідності.
Не мають надпровідності і феромагнітні матеріали: залізо, кобальт, нікель та їх сплави.
Надпровідники використовують при створенні: електричних машин і трансформаторів малих розмірів, кабельних ліній для передачі енергії великої потужності на великі відстані, хвильоводів, накопичувачів енергії та пристроїв пам’яті, магнітних лінз електронних мікроскопів, котушок індуктивності.
2. Що таке надпровідність?
3. Які метали володіють надпровідністю?
4. Які провідникові метали не володіють надпровідністю
Законспектувати. Вивчити матеріал.
15.10.2024
Тема уроку: Провідниковий алюміній та його сплави
Провідниковий алюміній та його сплави Алюміній – це сріблясто-білий легкий і пластичний метал. Він є другим після міді провідниковим матеріалом завдяки його великій провідності і стійкості проти корозії. Алюміній в 3,5 рази легше міді, густина його 2700 кг/м3, температура плавлення 6600С, питомий електричний опір Р=0,027 мк Ом м.
На повітрі швидко окислюється та вкривається тонкою оксидною плівкою з великим електричним опором, яка захищає його від подальшої корозії. При з’єднанні з іншими металами обов’язково повинна бути ізоляція (наприклад, лакуванням).
З алюмінію виготовляють шини, проводи, литі роторні обмотки для електромашин, фольгу для конденсаторів.
Промисловість виготовляє провідниковий алюміній 13 марок з різною ступеню чистоти. Алюміній марок А999 має 0,001% домішок, А995 – 0,005% домішок застосовують для виготовлення фольги для конденсаторів.
Менш чистий алюміній марок А97 та А95 використовують для виготовлення корпусів електролітичних конденсаторів.
Промисловість випускає алюмінієвий дріт таких марок: АМ – м’який, АНТ – напівтвердий, АТ – твердий. З нього виготовляють проволоку діаметром від 0,08 до 10 мм і шини прямокутного перерізу.
Алюмінієві проводи та струмоведучі деталі з’єднують гарячою та холодною зваркою, а також пайкою. Холодне зварювання проводять в спеціальних пристроях під великим тиском за рахунок дифузії кристалів.
Погано обробляється різанням.
Сплави алюмінію мають малу питому вагу, високі механічні властивості, легко обробляється різанням і штампуванням, стійкі проти корозії, високу електропровідність.
Сплав альдрей – містить 0,3-0,5% міді, 0,4-0,7% кремнію, 0,2-0,3% заліза, решта алюміній. Має підвищену механічну міцність (у 2 рази міцніше алюмінію), питомий електричний опір 0,032 мк Ом м. Сплав альдрей використовують для виготовлення проводів ліній електропередачі.
Силумін – це сплав алюмінію з кремнієм, вміст якого до 13%. Маркірують АЛ1, АЛ2 і до АЛ5. Цифра порядковий номер. Добре обробляється різанням, газовому і аргонодуговому зварюванню.
З нього виготовляють корпуси, компресори, блоки циліндрів внутрішнього згоряння, корпуси асинхронних двигунів потужністю до 4 кВт.
Дуралюмін – це сплав алюмінію з міддю (4%), магнієм (0,5%) і марганцем (0,5%). Має назву від французької dur – твердий. Позначають Д1, Д16, Д18. Цифри – це умовний номер.
Добре зварюється, гартується, для захисту від корозії листові дуралюміни піддають плакуванню, тобто покривають тонким шаром чистого алюмінію, який після окислення захищає основну конструкцію. Широко застосовують в літакобудуванні, для виготовлення кузовів вантажних автомобілів, будівельних конструкцій, труб, з Д18 заклепки.
Магналій – це сплав алюмінію з магнієм, вміст якого 0,4-1,6%. Марки АМг 1 – Амг 6. Число це порядковий номер. Добре обробляються тиском, добре зварюються, стійкі проти корозії. Ці сплави використовують для виготовлення трубопроводів, бензобаків, віконних рам, віконних конструкцій.
Авіалі –це сплави на основі системи алюміній-магній-кремній, які маркуються літерами АВ, АД і цифрами – умовними номерами сплавів, наприклад, АД31, АД33, АД35, АВ. Ці сплави мають вищу пластичність у гарячому й холодному станах, ніж дуралюміни, але поступаються за показниками міцності. Гартуються при температурі 520-5300С з охолодженням у воді.
Застосовують авіалі для виготовлення деталей і елементів конструкцій у літако- й вертолітобудуванні, а також кованих деталей двигунів, барабанів коліс, рам, дверей тощо.Дати відповіді на запитання:
1. Надати характеристику алюмінію.2. Що виготовляють з чистого алюмінію?
3. Надати характеристику сплаву альдрей.
4. Надати характеристику сплаву силумін.
5. Надати характеристику сплаву дуралюмін.
Законспектувати. Вивчити матеріал.
Алюміній – це сріблясто-білий легкий і пластичний метал. Він є другим після міді провідниковим матеріалом завдяки його великій провідності і стійкості проти корозії. Алюміній в 3,5 рази легше міді, густина його 2700 кг/м3, температура плавлення 6600С, питомий електричний опір Р=0,027 мк Ом м.
На повітрі швидко окислюється та вкривається тонкою оксидною плівкою з великим електричним опором, яка захищає його від подальшої корозії. При з’єднанні з іншими металами обов’язково повинна бути ізоляція (наприклад, лакуванням).
З алюмінію виготовляють шини, проводи, литі роторні обмотки для електромашин, фольгу для конденсаторів.
Промисловість виготовляє провідниковий алюміній 13 марок з різною ступеню чистоти. Алюміній марок А999 має 0,001% домішок, А995 – 0,005% домішок застосовують для виготовлення фольги для конденсаторів.
Менш чистий алюміній марок А97 та А95 використовують для виготовлення корпусів електролітичних конденсаторів.
Промисловість випускає алюмінієвий дріт таких марок: АМ – м’який, АНТ – напівтвердий, АТ – твердий. З нього виготовляють проволоку діаметром від 0,08 до
Алюмінієві проводи та струмоведучі деталі з’єднують гарячою та холодною зваркою, а також пайкою. Холодне зварювання проводять в спеціальних пристроях під великим тиском за рахунок дифузії кристалів.
Погано обробляється різанням.
Сплави алюмінію мають малу питому вагу, високі механічні властивості, легко обробляється різанням і штампуванням, стійкі проти корозії, високу електропровідність.
Сплав альдрей – містить 0,3-0,5% міді, 0,4-0,7% кремнію, 0,2-0,3% заліза, решта алюміній. Має підвищену механічну міцність (у 2 рази міцніше алюмінію), питомий електричний опір 0,032 мк Ом м. Сплав альдрей використовують для виготовлення проводів ліній електропередачі.
Силумін – це сплав алюмінію з кремнієм, вміст якого до 13%. Маркірують АЛ1, АЛ2 і до АЛ5. Цифра порядковий номер. Добре обробляється різанням, газовому і аргонодуговому зварюванню.
З нього виготовляють корпуси, компресори, блоки циліндрів внутрішнього згоряння, корпуси асинхронних двигунів потужністю до 4 кВт.
Дуралюмін – це сплав алюмінію з міддю (4%), магнієм (0,5%) і марганцем (0,5%). Має назву від французької dur – твердий. Позначають Д1, Д16, Д18. Цифри – це умовний номер.
Добре зварюється, гартується, для захисту від корозії листові дуралюміни піддають плакуванню, тобто покривають тонким шаром чистого алюмінію, який після окислення захищає основну конструкцію. Широко застосовують в літакобудуванні, для виготовлення кузовів вантажних автомобілів, будівельних конструкцій, труб, з Д18 заклепки.
Магналій – це сплав алюмінію з магнієм, вміст якого 0,4-1,6%. Марки АМг 1 – Амг 6. Число це порядковий номер. Добре обробляються тиском, добре зварюються, стійкі проти корозії. Ці сплави використовують для виготовлення трубопроводів, бензобаків, віконних рам, віконних конструкцій.
Авіалі –це сплави на основі системи алюміній-магній-кремній, які маркуються літерами АВ, АД і цифрами – умовними номерами сплавів, наприклад, АД31, АД33, АД35, АВ. Ці сплави мають вищу пластичність у гарячому й холодному станах, ніж дуралюміни, але поступаються за показниками міцності. Гартуються при температурі 520-5300С з охолодженням у воді.
2. Що виготовляють з чистого алюмінію?
3. Надати характеристику сплаву альдрей.
4. Надати характеристику сплаву силумін.
5. Надати характеристику сплаву дуралюмін.
Законспектувати. Вивчити матеріал.
08.10.2024
Тема уроку: Провідникова мідь та її сплави
Провідникова мідь та її сплави
За обсягами виробництва мідь посідає третє місце після заліза та алюмінію. Запаси її у земній корі дорівнюють 0,01 %. Мідь одержують із сульфідних руд, які мають від 0,5 до 5% міді. Чиста мідь – це в’язкий пластичний важкий рожево-червоний метал, густина якого становить D=8920 кг/м3, температура плавлення – 1083оС, твердість – НВ 450, відносне видовження – 50%. На повітрі мідь окислюється повільно, покриваючись тонкою плівкою, яка захищає її від подальшого окислення. По теплопровідності мідь займає перше місце серед металів. Висока провідність і стійкість проти корозії в поєднанні з високою пластичністю роблять мідь основним матеріалом для проводів. Мідь у чистому вигляді для виготовлення деталей машин не застосовують – погано обробляється різанням.
Мідь – один із найкращих провідників струму після срібла. Питомий електричний опір її становить Р=0,017 мкОм м. Технічну чисту мідь маркують М0, М1, М2, М3, М4 залежно від вмісту домішок у відсотках чистої міді – від 99,95 до 99,0% відповідно. М0 – 99,95% чистої міді, 0,05% домішки, в т. ч. 0,02% кисню.
Із чистої міді виготовляють проводи Ø до 0,005 мм і стрічки товщиною до 0,1 мм .
При холодному протягуванні одержують тверду мідь марки МТ, яка має високу міцність, твердість і пружність при згинанні. З неї виготовляють контактні проводи і колекторні пластини.
Якщо мідь відпалити, тобто нагріти до температури 300-500оС без доступу повітря, то одержують м’яку,( відпалену) мідь марки ММ.
З м’якої міді виготовляють обмотувальні проводи і кабелі.
Бронзи – це сплави міді з оловом, алюмінієм, марганцем, кремнієм, берилієм, свинцем.
Маркують бронзи літерами Бр, далі літерами позначають елементи, що входять до складу бронзи: О – олово, Ц – цинк, А – алюміній, С – свинець, Ж – залізо, Мц – марганець, Б – берилій. Після цього цифрами вказують середній вміст елементів у відсотках (вміст міді цифрами не вказують). Наприклад, марка БрОЦ4-3 означає, що бронза містить олова 4% і цинку 3%, решта – мідь; БрОЦС5-5-5 – бронза містить олова, цинку і свинцю по 5%, решта – мідь.
Олов’янисті бронзи (БрО3, БрО6, БрО10 та інші) застосовують для виготовлення фольги, сітки, дріт, прутки, стрічки, для антифрикційних деталей тощо.
Алюмінієві бронзи (БрА5, БрА7, БрАЖ9-4 та інші) застосовують для виготовлення шестерень, втулок, сідел клапанів та інших навантажених деталей, які працюють в умовах тертя.
Марганцеві бронзи (БрМц5, БрМцС20-5) мають високу пластичність, корозійну стійкість , жароміцність. З них виготовляють деталі для теплоелектростанцій, котли, вентилі, арматуру тощо.
Свинцевисті бронзи (БрС30, БрОС5-25) широко використовуються у машинобудуванні як антифрикційний матеріал.
Кремнієві бронзи (БрКН1-3, БрКМц3-1) застосовують для виготовлення прутків, смуг, виливки, заготовки для виробів, які працюють за температур до 500оС.
Берилієві бронзи (БрБ2) використовують для важливих пружин і пружних контактів. Ця бронза працює в температурному інтервалі від -250 до +250оС і не дає іскру. З неї виготовляють пружні контакти, пружини, без іскровий інструмент для ведення вибухонебезпечних гірничих робіт.
З бронзи також виготовляють стрічки, проволоку, струмоведучі пружини, а також виготовляють проводи для ліній електричного транспорту.
Латуні – це сплав міді з цинком, вміст якого до 45% та іншими легуючими елементами до 9%. Латуні бувають простими та складними. Позначають літерою Л і цифрами, що показують вміст міді у відсотках (наприклад, сплав Л62 містить 62% міді і 38% цинку). Латунь марки ЛС59-1Л (59% міді, 1% свинець, 40% цинку, Л - ливарна). З неї виготовляють арматуру, фасонне лиття, втулки. З простих латуней виготовляють прутки, стрічки, гільзи патронів, радіаторні трубки, дріт, фольгу. Латунь Л80 має колір золота. Використовують її при виготовленні ювелірних і декоративних виробів, а також для відповідальних деталей.
Складні латуні позначають літерою Л і після літери інших елементів (О – олово, С – свинець, Ж – залізо, Ф – фосфор). Латунь ЛАЖМц66-6-3-2 – містить міді 66%, алюмінію – 6%, заліза – 3%, марганцю – 2%, решта 23% цинку. З неї виготовляють черв’ячні гвинти для важких умов праці.
З латуні виготовляють проволоку, прутки, стрічки, полоси, листи, труби.Дати відповіді на запитання:
1. Надати характеристику міді.2. Що виготовляють з чистої міді?3. Що називають бронзою?4.Що називають латунню? Законспектувати. Вивчити матеріал.
За обсягами виробництва мідь посідає третє місце після заліза та алюмінію. Запаси її у земній корі дорівнюють 0,01 %. Мідь одержують із сульфідних руд, які мають від 0,5 до 5% міді. Чиста мідь – це в’язкий пластичний важкий рожево-червоний метал, густина якого становить D=8920 кг/м3, температура плавлення – 1083оС, твердість – НВ 450, відносне видовження – 50%. На повітрі мідь окислюється повільно, покриваючись тонкою плівкою, яка захищає її від подальшого окислення. По теплопровідності мідь займає перше місце серед металів. Висока провідність і стійкість проти корозії в поєднанні з високою пластичністю роблять мідь основним матеріалом для проводів. Мідь у чистому вигляді для виготовлення деталей машин не застосовують – погано обробляється різанням.
Мідь – один із найкращих провідників струму після срібла. Питомий електричний опір її становить Р=0,017 мкОм м. Технічну чисту мідь маркують М0, М1, М2, М3, М4 залежно від вмісту домішок у відсотках чистої міді – від 99,95 до 99,0% відповідно. М0 – 99,95% чистої міді, 0,05% домішки, в т. ч. 0,02% кисню.
Із чистої міді виготовляють проводи Ø до
При холодному протягуванні одержують тверду мідь марки МТ, яка має високу міцність, твердість і пружність при згинанні. З неї виготовляють контактні проводи і колекторні пластини.
Якщо мідь відпалити, тобто нагріти до температури 300-500оС без доступу повітря, то одержують м’яку,( відпалену) мідь марки ММ.
З м’якої міді виготовляють обмотувальні проводи і кабелі.
Бронзи – це сплави міді з оловом, алюмінієм, марганцем, кремнієм, берилієм, свинцем.
Маркують бронзи літерами Бр, далі літерами позначають елементи, що входять до складу бронзи: О – олово, Ц – цинк, А – алюміній, С – свинець, Ж – залізо, Мц – марганець, Б – берилій. Після цього цифрами вказують середній вміст елементів у відсотках (вміст міді цифрами не вказують). Наприклад, марка БрОЦ4-3 означає, що бронза містить олова 4% і цинку 3%, решта – мідь; БрОЦС5-5-5 – бронза містить олова, цинку і свинцю по 5%, решта – мідь.
Олов’янисті бронзи (БрО3, БрО6, БрО10 та інші) застосовують для виготовлення фольги, сітки, дріт, прутки, стрічки, для антифрикційних деталей тощо.
Алюмінієві бронзи (БрА5, БрА7, БрАЖ9-4 та інші) застосовують для виготовлення шестерень, втулок, сідел клапанів та інших навантажених деталей, які працюють в умовах тертя.
Марганцеві бронзи (БрМц5, БрМцС20-5) мають високу пластичність, корозійну стійкість , жароміцність. З них виготовляють деталі для теплоелектростанцій, котли, вентилі, арматуру тощо.
Свинцевисті бронзи (БрС30, БрОС5-25) широко використовуються у машинобудуванні як антифрикційний матеріал.
Кремнієві бронзи (БрКН1-3, БрКМц3-1) застосовують для виготовлення прутків, смуг, виливки, заготовки для виробів, які працюють за температур до 500оС.
Берилієві бронзи (БрБ2) використовують для важливих пружин і пружних контактів. Ця бронза працює в температурному інтервалі від -250 до +250оС і не дає іскру. З неї виготовляють пружні контакти, пружини, без іскровий інструмент для ведення вибухонебезпечних гірничих робіт.
З бронзи також виготовляють стрічки, проволоку, струмоведучі пружини, а також виготовляють проводи для ліній електричного транспорту.
Латуні – це сплав міді з цинком, вміст якого до 45% та іншими легуючими елементами до 9%. Латуні бувають простими та складними. Позначають літерою Л і цифрами, що показують вміст міді у відсотках (наприклад, сплав Л62 містить 62% міді і 38% цинку). Латунь марки ЛС59-1Л (59% міді, 1% свинець, 40% цинку, Л - ливарна). З неї виготовляють арматуру, фасонне лиття, втулки. З простих латуней виготовляють прутки, стрічки, гільзи патронів, радіаторні трубки, дріт, фольгу. Латунь Л80 має колір золота. Використовують її при виготовленні ювелірних і декоративних виробів, а також для відповідальних деталей.
Складні латуні позначають літерою Л і після літери інших елементів (О – олово, С – свинець, Ж – залізо, Ф – фосфор). Латунь ЛАЖМц66-6-3-2 – містить міді 66%, алюмінію – 6%, заліза – 3%, марганцю – 2%, решта 23% цинку. З неї виготовляють черв’ячні гвинти для важких умов праці.
З латуні виготовляють проволоку, прутки, стрічки, полоси, листи, труби.
30.09.2024
Тема уроку: Електричні якості матеріалів
Електричні якості матеріалів
Із металевих провідникових матеріалів виготовляють обмотувальні і монтажні проводи і кабелі. Тому такі матеріали повинні володіти великою провідністю, щоб не допускати великих втрат електричної енергії. В деяких пристроях провідникові матеріали виконують роль обігрівачів. В такому випадку такі матеріали повинні володіти малою провідністю, тобто більш великим електричним опором. От же зрозуміло, що електропровідність металів, призначених для провідників, є основною властивістю. Значна електропровідність металевих провідників обумовлює наявністю в них великої кількості вільних електронів.
До впливу на провідник електронапруги вільні електрони знаходяться в безпорядком тепловому руху. Вони переміщуються в різних напрямках, розподіляючись рівномірно по всьому об’єму метала. Самі же атоми, втративши електрони, перетворюються в позитивні іони, які розташовані у вузлах кристалічної гратки. Таким чином, металевий провідник складається із позитивних іонів, коливаючихся навколо своїх вузлів, та їх хаотично рушуючихся вільних електронів.
Якщо до кінців металевого провідника приложити електричну напругу, то електрони будуть рухатися від кінця провідника, підключеного до плюса джерела струму. Це спрямований рух електронів і є електричний струм в металах. Так як кількість вільних електронів в металевому провіднику дуже велика , то електричний струм в ньому буде збільшуватися у стільки разів, в скільки підвищиться напруга, прикладена до провідника. Це означає, що величина провідності або величина електричного опору металів при зміні напруги залишається постійною, що і є характерною властивістю всіх металевих провідників. Ця властивість видображається лінійною залежністю струму від напруги (законом Ома).
I=U/R; A
На величину електричного опору любого металевого провідника здійснює вплив температура. З підвищенням температури провідника опір провідника збільшується, а зі зниженням температури зменшується. Якщо довести температуру до абсолютного нуля, то провідник маже перейти в надпровідник, для якого характерним є дуже малий опір, а у деяких надпровідників, це свинець, алюміній, цинк та інші, воно становиться рівним нулю.
Нагрів провідника підвищує енергію іонів, які складають його кристалічну гратку, в наслідок цього їх коливання у вузлах кристалічної гратки підвищуються. Таке підвищення коливань іонів в металі ускладнює рух електронів, які частіше стикаються з іонами і в малої кількості приймають участь в створенні електричного струму. Тому при підвищенні температури провідника струм у ньому зменшується, хоча напруга залишається незмінною. Це свідчить про збільшення опору провідника.
Величина, за допомогою якої кількісно оцінювається електричний опір матеріалу, називається питомим електричним опором. Воно позначається грецькою літерою Р (ро).
Питомий електричний опір визначається за формулою:
P=RS/L; Oм*м
Питомий електричний опір Р є основна електрична характеристика , так як вона дозволяє оцінити опір, яке надає матеріал при протіканні через нього електричного струму. Чим менше Р, тим краще провідниковий матеріал.
На величину питомого електричного опору металів здійснює великий вплив домішки. Марганець і алюміній сильно зменшують провідність чистої міді навіть при малому їх вмісту (4-6%). Золото і цинк знижують провідність міді в менший ступені, чим марганець і алюміній.
На величину провідності здійснює також вплив наклеп, це пластична деформація метала внаслідок його механічної обробки (прокатка, волочіння). Наклепана мідна проволока має більш великий питомий електричний опір у порівнянні з не наклепаної мідної проволоки.
Усунути цей дефект можна відпалом при певної температурі. Електричний опір метала при цьому поновлюється до попередньої величини. Відпал для провідникової міді проводять при температурі 450-5000С , а для алюмінію – при температурі 300-3500С.
Однак в тих випадках, коли необхідно підвищити механічну міцність на розрив або твердість металевих провідникових виробів, наприклад проводів для повітряних ліній, контактних проводів і інших, використовують холодну прокатку або холодне волочіння цих металів. Такі проводи називають твердо тягнутими. Дати відповіді на запитання:
1. Від чого залежать втрати електричної енергії?
2. Як змінюється питомий електричний опір при нагріванні провідника?
3. Як змінюється опір провідника при його охолодженні?
4. Що впливає на величину електричного опору?
5. Яким чином підвищують механічну міцність та твердість для проводів повітряних ліній?
Законспектувати. Вивчити матеріал.
1. Від чого залежать втрати електричної енергії?
2. Як змінюється питомий електричний опір при нагріванні провідника?
3. Як змінюється опір провідника при його охолодженні?
4. Що впливає на величину електричного опору?
5. Яким чином підвищують механічну міцність та твердість для проводів повітряних ліній?
Тема уроку: Будова металевих провідникових матеріалів
Тверді тіла розподіляють на кристалічні та аморфні. Кристалічні тіла при нагріванні залишаються твердими до певної температури (температурі плавлення), при якій вони переходять до рідкого стану.
Аморфні тіла при нагріванні розм’якшуються у великому температурному інтервалі; спочатку вони стають в’язкими і лише потім переходять у рідкій стан.
Всі метали та їх сплави –кристалічні тіла.
Металами називають хімічні елементи, характерними ознаками яких є непрозорість, блиск, висока електро- і теплопровідність, пластичність, а для багатьох металів властивість зварюватись.
Для металів характерно є те, що вступаючи в хімічні реакції з елементами, які є неметалами, вони віддають останні свої зовнішні валентні електрони.
Метали мають на зовнішніх оболонках 1-2 електрона, а неметали – 5-8 електронів.
Для визначення кристалічної структури металів застосовують поняття кристалічна гратка.
Кристалічна гратка – це уявна просторова сітка, у вузлах якої розташовуються атоми (іони), які створюють метал.
Поняття кристалізація. Це перехід металу з рідкого стану у твердий. Процес кристалізації залежіть від температури і протікає протягом деякого часу.
Типи кристалічних граток у різних металів різні. Найбільш часто зустрічаються гратки:
Об’ємно-центро кубічна (ОЦК) – має 9 атомів. Таку гратку мають метали: залізо при температурах до 9110С, та з 1392 до 15390С, хром, ванадій, молібден, вольфрам.
Дати відповіді на запитання:
2. 2. Які тіла називають аморфними?
3. 3. Надати характеристику об’ємно-центрірованої кубічної гратки.
4. 4. Надати характеристику гранєцентрірованої кубічної гратки.
Законспектувати. Вивчити матеріал.
24.09.2024
Тема уроку: Теплові параметри матеріалів
При підвищенні температури що спостерігається у діелектриків?
Питомий електричний опір – зменшується.
Діелектричні втрати – збільшуються.
Пробивна напруга і електрична міцність – зменшується.
При підвищенні температури електроізоляційних матеріалів опір ізоляції, пробивна напруга і електрична міцність зменшуються, а кут діелектричних втрат tgð збільшується.
Основними тепловими параметрами матеріалів є:
Температура плавлення – визначають у матеріалах кристалічної структури, а це метали, які можуть переходити з твердого стану в рідкий при певній температурі:
Мідь – 1083оС; Срібло – 961о Магній – 651оС;
Алюміній – 660оС; Золото – 1063о Титан – 1670оС;
Свинець – 327оС; Платина – 1770о Ртуть - -38,86оС.
Олово – 231,9оС; Залізо – 1539оС;
Цинк – 419,5оС; Вольфрам – 3400оС;
Температура розм’якшення – це характерно для аморфних матеріалів (смоли, бітуми, скло та інші). У цих матеріалів перехід з твердого стану в рідкий відбувається не при певній температурі, а у деякому інтервалі температур. При нагріванні матеріал спочатку розм’якшується, а потім переходить в в’язко текучий стан.
Теплостійкість – це стійкість матеріалу проти короткочасного нагрівання. Строк служби ізоляції 15-20 років. При підвищенні температури строк їх служби різко зменшується.
Нагрівостійкість – це здатність електроізоляційного матеріалу тривалий час витримувати окрему температуру без ознак руйнування.
Для електроізоляційних матеріалів встановлено 7 класів нагрівостійкості:
Клас V -900С (полістирол, поліетилен, картон, папір, шовк та інші);
Клас А – 1050С (просочені лаками тканини, пластмаси – гетинакс, текстоліт);
Клас Е – 1200С (клеєні слюдяні матеріали (міканіти), матеріали на основі скловолокна);
Клас В -1300С (лавсанові плівки, склотекстоліт);
Клас F – 1550С (матеріали на основі слюди, азбесту і скловолокна просочені епоксидним лаком);
Клас Н – 1800С (кремнійорганічні лаки, а також матеріали із слюди та скляних волокон);
Клас С – 2200С (електрокераміка, скло, слюда, фторопласт).
Морозостійкість – властивість електроізоляційного матеріалу працювати без погіршення при низьких температурах.
Наприклад, гума при температурі – 600С розкришується як скло.
Проводи з полі хлорвініловою ізоляцією не рекомендується розмотувати з барабана при температурі -100С.
Температура спалаху у рідких діелектриків – це температура при який пари і гази, які утворилися при нагріванні рідкого діелектрика, спалахують при зіткненні їх з відкритим полум’ям.
Дати відповіді на запитання:
1. Які теплові параметри встановлені для матеріалів?
2. Чому при температурі -100С і нижче не можна розмотувати проводи з поліхлорвініловою ізоляцією?
Законспектувати. Вивчити матеріал.
24.09.2024
Тема уроку: Механічні властивості матеріалів
Механічні параметри матеріалів
Для порівняння якісних характеристик матеріали випробують на міцність, пружність, пластичність, твердість, ударну в’язкість тощо.
Міцність – це здатність матеріалів чинити опір дії сил при розтягуванні, витримувати їх, не руйнуючись.
Пружність – це здатність матеріалів відновлювати форму і об’єм після зняття навантаження.
Пластичність – це здатність матеріалів необоротно змінювати форму і об’єм під дією зовнішніх сил, не руйнуючись.
Твердість – здатність матеріалу протидіяти проникненню в нього більш твердішого матеріалу.
Матеріали на твердість випробують методами:
1. Брінелля – число твердості позначають літерами НВ і поруч вказують число в кг/мм2.
У випробуваний зразок матеріалу на спеціальному пресі вдавлюють стальну загартовану кульку Ø10, 5 і 2,5 мм в залежності від товщини матеріалу. Якщо товщина зразка більше 6 мм – 10мм, від 6 до 3мм – 5мм, менше 3мм – 2,5мм Ø кульки.
За допомогою спеціального мікроскопа вимірюється діаметр відбитка в мм.
2. Роквелла – випробують більш тверді матеріали. В зразок вдавлюють алмазний або твердосплавний конус з кутом при вершині 120о – для дуже твердих та середніх та твердих, або стальну загартовану кульку Ø1,59 мм – в м’які та середні матеріали.
Випробування здійснюють на твердомірі, якій має три шкали А, В, С. Значення твердості визначається в умовних одиницях Роквелла.
Для дуже твердих матеріалів застосовують шкалу А і позначають НRА 70.
Для середніх і твердих – шкалу С і позначають НRС (від 20 до 70).
Для м’яких та середніх – шкалу В і позначають НRВ до 100.
3. Віккерса – в зразок вдавлюють алмазну чотиригранну піраміду з кутом при вершині 136о. Твердість позначають НV 500. Методом Віккерса можна визначити твердість будь-яких матеріалів – від найм’якших і до алмаза (практично до 9000 МПа).
Ударна в’язкість характеризує міцність металу під час дії на нього ударного навантаження.
На ударну в’язкість метали випробують на маятниковому копрі.
Дати відповіді на запитання:
1. На які механічні параметри випробують матеріали?
2. Що називається твердістю?
3. Якими методами випробують матеріали на твердість?
Законспектувати. Вивчити матеріал.
16.09.2024
Тема уроку: Класифікація електротехнічних матеріалів
Класифікація електротехнічних матеріалів
Матеріали за електропровідністю розподіляють на:
1. Провідникові – мідь, алюміній, ртуть – ці метали найбільше застосовують як провідники струму, але високу електропровідність мають метали як срібло і золото. Їх не застосовують в провідниках обмежене із-за того, що в природі їх мало і вартість їх висока.
Є провідникові матеріали з великим опором, це:
1. Манганін – це сплав міді (85%) з марганцем (12%) і нікелем (3%). Робоча температура 200оС.
2. Константан – це сплав міді (58,5%) з нікелем (40%) і марганцем (1,5%). Робоча температура 500оС.
3. Ніхром – сплав нікелю з хромом і залізом. Робоча температура 1000оС.
Ці матеріали застосовують в електронагрівальних елементах.
2. Електроізоляційні матеріали (діелектрики), це:
- газоподібні діелектрики – повітря і гази (азот, водень, вуглекислота і елегаз;
- рідкі діелектрики – мінеральні масла і синтетичні рідини.
- тверді органічні діелектрики – поліетилен, полістирол, поліпропілен, органічне скло;
- тверді неорганічні діелектрики – слюда, скло, фарфор, азбест, кераміка, гума.
3. Напівпровідникові матеріали
За питомим електричним опором вони займають проміжне положення між провідниками і діелектриками.
До них відносяться:
Германій – з нього виготовляють напівпровідникові випрямлячі, діоди, тріоди, транзистори, підсилювачі.
Кремній – йде на виготовлення напівпровідникових приладів, випрямлячів, діодів, транзисторів, підсилювачів.
Селен – з нього виготовляють випрямлячі, фотоелементи, фоторезистори.
Карбід кремнію – з нього виготовляють випрямлячі, вентильні розрядники (на електролініях).
4. Магнітні матеріали – поділяються на магнітом’які і магнітотверді.
Магнітом’які – це електротехнічна сталь, альсифер, пермалой, пермінвар – застосовують для виготовлення магнітопроводів трансформаторів, електричних машин, магнітопроводи вимірювальних приладів.
Магнітотверді – застосовують для виготовлення постійних магнітів, а також в приладах для запису і зберіганні інформації (звукової, цифрової, відеоінформації).
Питання для закріплення
1.Які матеріали застосовують як провідники струму?
2. На які види поділяються діелектрики?
3. Які матеріали відносяться до напівпровідників?
Законспектувати. Вивчити матеріал.