[材料科学]电工材料.ppt

第1章 电工材料 1.1 常用导电材料 1.2 常用绝缘材料 1.3 常用磁性材料 1.4 其他材料 1.1 常用导电材料 导电材料大部分是金属, 其特点是导电性好, 有一定的机械强度, 不易氧化和腐蚀, 容易加工和焊接。 金属中导电性能最佳的是银， 其次是铜、 铝。 由于银的价格比较昂贵， 因此只在比较特殊的场合才使用， 一般都将铜和铝用作主要的导电金属材料。 常用金属材料的电阻率及电阻温度系数如表 1-1所示。 1.1.1 铜、 铝和电线电缆 1. 铜 铜的导电性能好, 在常温时有足够的机械强度, 具有良好的延展性, 便于加工, 化学性能稳定, 不易氧化和腐蚀, 容易焊接, 因此广泛用于制造变压器、 电机和各种电器的线圈。 纯铜俗称紫铜, 含铜量高, 根据材料的软硬程度可分为硬铜和软铜两种。 2. 铝 铝的导电系数虽比铜大, 但它密度小。 同样长度的两根导线,若要求它们的电阻值一样,则铝导线的截面积约是铜导线的1.69倍。 铝资源较丰富, 价格便宜, 在铜材紧缺时, 铝材是最好的代用品。 铝导线的焊接比较困难,必须采取特殊的焊接工艺。 3. 电线电缆 1）裸线 裸线只有导体部分, 没有绝缘和护层结构。按产品的形状和结构不同, 裸线分为圆单线、 软接线、 型线和裸绞线四种。 修理电机电器时经常用到的是软接线和型线。 (1) 软接线。 软接线是由多股铜线或镀锡铜线绞合编织而成的, 其特点是柔软, 耐振动, 耐弯曲。常用软接线的品种见表 1-2 。 2） 电磁线 电磁线应用于电机电器及电工仪表中, 作为绕组或元件的绝缘导线。 常用电磁线的导电线芯有圆线和扁线两种, 目前大多采用铜线， 很少采用铝线。 由于导线外面有绝缘材料,因此电磁线有不同的耐热等级。 常用的电磁线有漆包线和绕包线两类。 (1) 漆包线。 漆包线的绝缘层是漆膜,广泛应用于中小型电机及微电机、 干式变压器和其他电工产品中。 (2) 绕包线。 绕包线用玻璃丝、 绝缘纸或合成树脂薄膜等紧密绕包在导电线芯上,形成绝缘层； 也有在漆包线上再绕包绝缘层的。 3） 电机电器用绝缘电线 常用的绝缘电线型号、 名称和用途见表 1-4。 1.1.2 电热材料 电热材料用于制造各种电阻加热设备中的发热元件, 可作为电阻接到电路中, 把电能转变为热能, 使加热设备的温度升高。 对电热材料的基本要求是电阻系数高, 加工性能好, 特别是能长期处于高温状态下工作, 因此要求电热材料在高温时具有足够的机械强度和良好的抗氧化性能。 目前工业上常用的电热材料可分为金属电热材料和非金属电热材料两大类， 如表 1 - 5所示。 1.2 常用绝缘材料 1.2.1 绝缘材料的主要性能、 种类和型号 1. 绝缘材料的主要性能 绝缘材料的主要作用是隔离带电的或不同电位的导体, 使电流能按预定的方向流动。 绝缘材料大部分是有机材料, 其耐热性、 机械强度和寿命比金属材料低得多。 固体绝缘材料的主要性能指标有以下几项: （1） 击穿强度。 （2） 绝缘电阻。 （3） 耐热性。 （4） 粘度、 固体含量、 酸值、 干燥时间及胶化时间。 （5） 机械强度。 根据各种绝缘材料的具体要求， 相应规定抗张、 抗压、 抗弯、 抗剪、 抗撕、 抗冲击等各种强度指标。 2. 绝缘材料的种类和型号 电工绝缘材料分气体、 液体和固体三大类。 固体绝缘材料按其应用或工艺特征又可划分为6类, 见表 1-8。 为了全面表示固体电工绝缘材料的类别、 品种和耐热等级, 用四位数字表示绝缘材料的型号: 第一位数字为分类代号, 以表 1-8中的分类代号表示; 第二位数字表示同一分类中的不同品种; 第三位数字为耐热等级代号; 第四位数字为同一种产品的顺序号， 用以表示配方、 成分或性能上的差别。 1.2.2 绝缘漆 1. 浸渍漆 浸渍漆主要用来浸渍电机、 电器的线圈和绝缘零部件， 以填充其间隙和微孔， 提高它们的电气