презентация познавательного альманаха по электроматериаловедению
презентация к уроку

Слайд 1

Познавательный альманах – викторина «Свойства проводников» Разработала преподаватель Шилова Галина Григорьевна Костромской машиностроительный техникум

Слайд 2

Цель альманаха Альманах по электроматериаловедению – это журнал, в котором будут собраны основные сведения по нескольким. темам раздела «Проводниковые материалы». На страницах журнала мы рассмотрим свойства проводников и их применение. В приложении журнала будет предложена познавательная викторина

Слайд 3

Вопросы альманаха Какие материалы называют электротехническими ? На какие группы делятся электротехнические материалы ? Для чего необходимо знать свойства электротехнических материалов? Назовите характеристики электротехнических материалов. 5. Назовите материалы высокой проводимости.

Слайд 4

Электротехнические материалы Электротехнические материалы представляют собой совокупность проводниковых, электроизоляционных, магнитных и полупроводниковых материалов , предназначенных для работы в электрических и магнитных полях. это специальные материалы для изготовления электротехнических машин, аппаратов, приборов и т.д . Применение этих материалов в радиоэлектронике И ЭЛЕКТРОТЕХНИКЕ обусловлено , прежде всего, их электрическими и магнитными свойствами.

Слайд 5

Проводники – материалы, которые обладают способностью проводить электрический ток и характеризуются весьма малым удельным электрическим сопротивлением. Различают: Проводники 1 рода (металлы и сплавы ) Проводники 2 рода (электролиты) Газы и пары металлов Сверхпроводники и криопроводники

Слайд 6

Для твердых проводниковых материалов (металлов и сплавов) носителями заряда являются электроны . Примерное количество электронов в металле составляет около 1 0 22 шт /см 3 , заряд электрона – величина постоянная, равная 1,6 ·10 –16 Кл.

Слайд 7

На какие группы делятся электротехнические материалы? диэлектрики, проводники, полупроводники, магнитные Для чего необходимо знать свойства электроматериалов? чтобы создавать электрооборудование разных габаритов и масс, а также надежное в эксплуатации.

Слайд 8

Общие свойства проводников: Высокая электропроводность; Высокая теплопроводность; Возникновение термо -ЭДС при контакте различных проводников; Линейная зависимость сопротивления от температуры (положительный температурный коэффициент удельного сопротивления –для металлов);

Слайд 9

Общие свойства проводников: Достаточно высокие механические характеристики (прочность, твердость, ударная вязкость, упругость, пластичность, относительное удлинение и др.); Достаточно высокие физико-химические характеристики (коррозионная стойкость, нагревостойкость, влагостойкость, износостостойкость, химикостойкость и т.д.).

Слайд 10

Основные свойства электротехнических материалов тепловые, механические , физико-химические , электрические свойства.

Слайд 11

Высокая электропроводность – это основная характеристика всех проводниковых материалов .

Слайд 12

Проводники Материалы высокой проводимости Материалы высокого удельного сопротивления Материалы специального назначения Медь Алюминий Серебро Сталь Манганин Константан Нихром Нейзильбер Фехраль Вольфрам Золото Алюмель Уголь и графит

Слайд 13

Классификация проводников 1 рода Материалы высокой удельной проводимости ( ρ менее 0,05 мкОм.м ) Материалы высокого удельного сопротивления ( ρ более 0,3 мкОм.м ) Материалы специального назначени я: контактные материалы; материалы для термопар; материалы с особыми свойствами Композиционные и неметаллические проводники

Слайд 14

Материалы высокой удельной проводимости Материалами высокой удельной проводимости являются металлы и сплавы, у которых удельное сопротивление менее 0,05 мкОм.м . К этой группе относятся серебро , медь , алюминий, железо и некоторые сплавы этих металлов: латуни, бронзы, альдрей , магналий и др.

Слайд 15

Металл γ , МСм/м ρ , мкОм  м Металл γ , МСм/м ρ , мкОм  м Серебро 67 – 62 0,015 –0,016 Алюми-ний 35–32 0,028–0,029 5 Медь 57–54 0,017 9–0,018 2 Железо 10 0,1 Электропроводность основных проводниковых металлов

Слайд 16

Для расчетов сопротивления R провода из материала с у дельным электрическим сопротивлением ρ обычно применяется формула: где l – длина проводника; S – площадь поперечного сечения проводника.

Слайд 18

Основные характеристики проводников: Удельное электрическое сопротивление (ρ) – величина, равная отношению модуля напряженности электрического поля к модулю плотности тока. Удельная электрическая проводимость (γ) – величина обратная удельному электрическому сопротивлению. Температурный коэффициент удельного сопротивления. Контактная разность потенциалов и термоэлектродвижущей сила.

Слайд 19

Теплопроводность проводников Теплопроводность определяет способность проводников передавать тепловую энергию. Она характеризуется коэффициентом теплопроводности  т . Коэффициент теплопроводности численно равен потоку теплоты, проходящему через площадку единичной площади, при перепаде на ее гранях температуры 1  С. Лучше всего передают тепло металлы. Для меди  т равен 400 Вт/мК, для серебра – 418 Вт/мК, для алюминия – 200 Вт/мК, для нержавеющей стали – 20 Вт/мК.

Слайд 20

Медь – металл, наиболее широко применяемый в качестве проводникового материала. Медь обладает целым рядом ценных технологических свойств: малым удельным сопротивлением; достаточно высокой механической прочностью; хорошей обрабатываемостью (легко прокатывается в листы и ленты, протягивается в проволоку); хорошей способностью к пайке и сварке; удовлетворительной стойкостью к коррозии.

Слайд 21

Механические и электрические свойства меди существенно зависят от ее состояния и способа изготовления . Твердотянутая медь марки МТ имеет меньшую проводимость и относительное удлинение, но большую механическую прочность, чем отожженная медь марки ММ. Медь марки МТ применяется для изготовления волноводов, при изготовлении контактных проводов, шин РУ, коллекторных пластин ЭМ. Медь марки ММ – для изготовления обмоточных и монтажных проводов и жил силовых кабелей.

Слайд 22

Алюминий – второй широко применяемый проводниковый материал. Он приблизительно в 3,5 раза легче меди и значительно ее дешевле. На воздухе на поверхности алюминия образуется прочная оксидная пленка. Часто в электротехнике применяются сплавы меди: латуни и бронзы , и сплавы алюминия: альдрей , магналий, дюраль.

Слайд 24

Неметаллические проводниковые материалы: электротехнический угль и графит Исходные материалы (графит, сажа проходят специальную термообработку при температуре 1200–1300 °С, затем в них добавляют связующие вещества и. Затем полученные е изделия или их заготовки (блоки) подвергают высокотемпературной обработке – обжигу в специальных печах. В результате обжига изделия приобретают механическую прочность и способность к механической обработке. При этом уменьшается величина их удельного электрического сопротивления. Удельное электрическое сопротивление электротехнического угля составляет 8 – 30 мкОм·м. Неметаллические проводниковые материалы применяются для изготовления : щеток электрических машин, контактов ; электродов для электродуговых печей и ванн, прожекторов, непроволочных высокоумных резисторов, Разрядников и электровакуумных приборов.

Слайд 25

Проводниковые материалы специального назначения К данной категории относятся металлы и сплавы, обладающие особыми физико-химическими, механическими и электрическими свойствами . По назначению такие материалы можно подразделить на группы : контактные материалы; материалы для изготовления термопар; припои; материалы для электровакуумных приборов.

Слайд 26

Материалы для нагревательных элементов Жаростойкие сплавы – это сплавы на основе никеля, хрома, железа и других компонентов. Устойчивость этих сплавов к высоким температурам объясняется наличием на их поверхности оксидов хрома Cr 2 O 3 и закиси никеля NiO . Наличие железа повышает их жаропрочность.

Слайд 27

Сплавы системы «железо–никель–хром» с небольшим содержанием железа называются нихромами , а при повышенном содержании железа – ферронихромами . При замене в составе сплавов никеля на алюминий или хром получаются сплавы, имеющие название фехрали и хромали . Основная область применения жаропрочных сплавов – электронагревательные приборы, реостаты, элементы электротермической техники . Для электротермической техники и электрических печей большой мощности обычно используют более дешевые, чем нихром, сплавы: фехрали, хромали . Материалы для нагревательных элементов

Слайд 28

Сплавы высокого удельного сопротивления Сплавы для резисторов и измерительных приборов - это сплавы на основе никеля и меди: манганин, константан, нейзельберы Жаростойкие сплавы - это сплавы на основе никеля, хрома и железа с присадками других компонентов: нихромы и ферронихромы - фехрали, хромали.

Слайд 29

Вопросы альманаха Какие материалы называют электротехническими ? На какие группы делятся электротехнические материалы ? Для чего необходимо знать свойства электротехнических материалов? Назовите характеристики электротехнических материалов. 5. Назовите материалы высокой проводимости.

Слайд 30

Проверь себя! 1. Электротехнические материалы представляют собой совокупность проводниковых, электроизоляционных, магнитных и полупроводниковых материалов, предназначенных для работы в электрических и магнитных полях. 2. На какие группы делятся электротехнические материалы? диэлектрики, проводники, полупроводники , магнитные 3 .Для чего необходимо знать свойства электроматериалов? чтобы создавать электрооборудование разных габаритов и масс, а также надежное в эксплуатации . 4. тепловые, механические, физико-химические, электрические свойства. 5. медь, алюминий, серебро