Đang tải... (xem toàn văn)
Giáo trình Vật liệu điện lạnh: Phần 1 cung cấp đến các bạn những kiến thức về khái niệm chung về vật liệu cách điện; các yếu tố ảnh hưởng đến độ cách điện; chất điện môi; điện môi lỏng; nhận dạng các vật liệu cách điện; cấu tạo kim loại và hợp kim; đặc tính cơ bản của vật liệu dẫn điện; tính chất cơ học của vật dẫn; nhận dạng các vật liệu điện dẫn cao.
Giáo trình : v t li u i n l nh _ Giới thiệu môn học I Vị trí nhiệm vụ môn học: Môn học Vật liệu kỹ thuật điện l nh môn hỗ trợ cho môn học chuyên ngành ngành điện l nh, nhằm giúp cho sinh viên cán kỹ thuật ngành điện l nh hiĨu biÕt vỊ vËt liƯu kü tht ®iƯn l nh, sở lựa chọn sử dụng thích hợp vật liệu trình chế tạo sửa chữa thiết bị điện l nh đồng thời đề đợc biện pháp sử dụng bảo quản tốt thiết bị điện l nh II Yêu cầu môn học: - Nắm đợc tợng, chất tợng xảy vật liệu điện l nh sử dụng chúng vào mục đích khác - Biết đợc tính chất vật liệu điện l nh để sử dụng chúng cách thích hợp, đáp ứng đợc yêu cầu kỹ thuật phù hợp với điều kiện vận hành - Biết cách bảo quản vật liệu điện l nh, bảo quản thiết bị điện l nh nhằm tăng tuổi thä cđa chóng III TÝnh chÊt m«n häc: M«n häc VËt liƯu kü tht ®iƯn l nh gióp cho sinh viên giải thích đợc lý sử dụng loại vật liệu kỹ thuật điện l nh thiết bị điện đánh giá đợc u nhợc điểm vật liệu tác dụng IV Quan hệ với môn học khác: Môn học Vật liệu kỹ thuật điện l nh có liên quan trực tiếp với môn học có nội dung thiết kế, chế tạo chi tiết, phận kết cấu thiết bị điện V Ti li u tham khảo: - Giỏo trình k thu t l nh s -Nguy n Đ c L i - Ph m Văn Tùy - Giáo trình Kỹ thuật điện cao áp Khoa ĐHTC -1972 - VËt liƯu Kü tht ®iƯn – NXB KHKT - 2001 Nguyễn Xuân Phú Hồ Xuân Thanh - VËt liƯu Kü tht ®iƯn – NXB KHKT - 2004– Nguyễn Đình Thắng VI Kết cấu chơng trình: Gồm Chơng Chơng 1: Vật liệu cách điện Chơng 2: Vật liệu dẫn điện Chơng 3: Vật liệu k thu t l nh Ch−¬ng 4: VËt liƯu cách m, hút m _ Khoa điện- Trung C p Ngh Bỡnh Thnh Giáo trình : v t li u n l nh _ Ch−¬ng 1: Vật liệu cách điện KháI niệm chung vật liệu cách điện 1.1 khỏi nim v Tầm quan trọng vật liệu cách điện Vật liệu cách điện có ý nghÜa cùc kú quan träng ®èi víi kü tht điện Chúng đợc dùng để tạo cách điện bao quanh phận dẫn điện thiết bị điện tách rời phận có điện khác Nó cho dòng điện theo đờng mà sơ đồ quy định Vật liệu cách điện đợc dùng làm điện môi công tác tụ điện Nếu vật liệu cách điện chế tạo đợc loại thiết bị Tuỳ thuộc vào trờng hợp sử dụng vật liệu điện phải đáp ứng đợc nhiều yêu cầu khác Ngoài tính chất điện tính chất cơ, nhiệt, lý hoá khác nh khả gia công vật liệu để chế tạo thành sản phẩm cần thiết giữ vai trò to lớn Vì điều kiện khác phải chọn vật liệu khác a Phân loại: - Phân theo trạng thái: Vật liệu cách điện đợc phân loại theo dạng: Khí, lỏng, rắn Ngoài có vật liệu hoá rắn Trớc đa vào sản xuất chất cách điện chúng chất lỏng, sau chế tạo xong chúng chất rắn (sơn chất hỗn hợp) - Phân theo chất hoá học: Vật liệu cách điện vô hữu Chất hữu cơ: Những hợp chất chứa bon, H2, O2, N2 Chất vô cơ: Có thể có Si, Al, kim loại + Cách điện hữu có tính học đáng quý tính dẻo, đàn hồi nhiên chúng có độ bền nhiệt thấp Cách điện hữu đợc ứng dụng rộng rÃi tạo đợc thành dạng sợi, màng mỏng sản phẩm có hình dạng khác + Cách điện vô thờng giòn, tính dẻo đàn hồi Chế tạo phức tạp nhng có độ bền nhiệt cao Tuy công nghệ chế tạo phức tạp nhng chúng đợc dùng chất cách điện phải làm việc ë nhiƯt ®é cao _ Khoa ®iƯn-Trung C p Ngh Bình Thạnh Giáo trình : v t li u i n l nh _ + Ngoài có vật liệu có tính trung gian vô hữu cơ: vật liệu hữu nhng phân tử chúng có chứa nguyên tố đặc trng cho vật liệu vô cơ: Si, Al, P - Phân theo khả chịu nhiệt: vật liệu đợc phân thành cấp Y, A, E, B, F, H, C Việc phân cấp theo nhiệt độ làm việc lớn cho phÐp cã ý nghÜa thùc tiÔn quan träng 1.2 tính chất chung vật liệu cách điện a Tính hút ẩm vật liệu cách điện: Khi lựa chọn vật liệu cách điện với mục đích cụ thể cần phải ý tới tính chất điện điều kiện bình thờng độ ổn định tính chất có tác động độ ẩm, nhiệt độ tia phóng xạ Tuổi thọ cách điện điều kiện nhiệt đới phụ thuộc vào khả vật liệu đợc bảo vệ hoá học chống tạo thành nấm mốc, côn trùng - Độ ẩm không khí: - Không khí chứa lợng nớc định - Độ ẩm tuyệt đối không khí: Đợc đánh giá khối lợng (m) nớc chứa đơn vị thể tích không khí (m3) Độ ẩm tuyệt đối cần thiết để gây bÃo hoà không khí tăng mạnh theo nhiệt độ tức áp suất nớc tăng lên ứng với nhiệt độ xác định, không khí chứa lợng nớc lớn rơi xuống dới dạng sơng m - Độ ẩm tơng đối không khí: kk % = max % 100 Điều kiện bình thờng không khím đợc lấy độ ẩm (60 ữ 70)% nhiệt độ (20 5)0C - Tác động độ ẩm làm giảm tính chất điện điện môi Đặc biệt nhiệt độ (30 ữ 400C) kk có trị số cao 98 ữ 100% làm cho điều kiện vận hành máy điện thiết bị điện trở nên nặng nề Độ ẩm cao không khí làm ảnh hởng đến điện trở bề mặt điện môi Để bảo vệ chống tác động độ ẩm cho điện môi rắn cực tính ngời ta phủ lên chúng loại dầu không dính nớc Khả dính nớc chất lỏng khác điện môi đợc đặc trng góc biên dính nớc giọt n ớc đổ lên bề mặt ph¼ng cđa vËt liƯu _ Khoa ®iƯn-Trung C p Ngh Bình Thạnh Giáo trình : v t li u i n l nh _ θ > 900 θ < 900 θ cµng nhá dính nớc mạnh Khi điện môi có lỗ xốp hở ẩm vào bên vật liệu - Độ ẩm vật liệu: Các vật liệu cách điện với mức độ nhiều hay hút ẩm tức có khả hút vào ẩm từ môi trờng xung quanh thấm ẩm tức có khả cho nớc xuyên qua Mẫu vật liệu cách điện để điều kiện độ ẩm (2 nhiệt độ định cđa m«i tr−êng xung quanh sau thêi ψC (1 gian dài không hạn định đạt đến trạng thái cân độ B ẩm Hình vẽ biĨu sù biÕn ®ỉi ®é Èm cđa mÉu vËt t liệu hút ẩm (đờng 1) sấy khô (đờng 2) Nếu mẫu vật liệu tơng đối khô hút ẩm môi trờng độ ẩm tăng dần cân độ ẩm môi trờng (đờng 1) Nếu mẫu vật liệu có độ ẩm lớn độ ẩm cb độ ẩm mẫu giảm xuống giá trị cb - Giá trị cb tơng ứng với độ ẩm tơng đối kk không khí Trị số độ ẩm cân cb mẫu vật liệu khác độ ẩm tơng đối kk không khí khác Việc xác định độ ẩm vật liệu cách điện quan trọng để chọn điều kiện thử nghiệm tính chất điện vật liệu Đối với vật liệu hút ẩm mạnh mà thu nhận giao hàng lại tiến hành theo trọng lợng việc xác định độ ẩm quan trọng để tính toán xác số lợng vật liệu Đối với vật liệu dệt dùng khái niệm độ ẩm quy ớc tơng ứng với độ ẩm cân vật liệu để không khí điều kiện bình thờng Cấu tạo chất hoá học có ảnh hởng định đến tÝnh hót Èm cđa vËt liƯu: C¸c vËt liƯu xèp nhiều, đặc biệt vật liệu sợi, hút ẩm mạnh vật liệu cấu tạo đặc Việc xác định độ hút ẩm theo tăng trọng lợng mẫu không phản ánh hoàn toàn mức độ biến đổi tính chất điện vật liệu bị ẩm _ Khoa ®iƯn-Trung C p Ngh Bỡnh Thnh Giáo trình : v t li u n l nh _ NÕu h¬i Èm hót vào tạo nên sợi màng mỏng theo chiều dày cách điện mà lớp màng sợi xuyên qua toàn hay phần đáng kể khoảng cách điện cực cẩn lợng ẩm nhỏ hút vào làm xấu tính chất điện nhiều Nếu ẩm phân bè theo thĨ tÝch vËt liƯu d−íi d¹ng t¹p chÊt nhỏ riêng biệt không nối với ảnh hởng ẩm đến tính chất điện nhiều Khi điện áp xoay chiều, tg tăng lên rõ rệt vật liệu bị ẩm, số điện môi tăng theo nhng nhạy Vì ngời ta thờng đoán tính hút ẩm theo độ tăng điện dung mẫu dới tác dụng ẩm - Tính thấm ẩm: Là khả cho nớc qua vật liệu cách điện Đặc điểm quan trọng đánh giá chất lợng vật liệu dùng để sơn phủ bảo vệ Phần lớn vật liệu thấm ẩm qua lỗ xốp nhỏ có độ ẩm đo đợc: m= Π (P1 − P2 ) S t h Víi: m: Lợng ẩm (microgam) t: Thời gian (giờ) S: Diện tích mặt phẳng (cm2) h: Chiều dày lớp vật liệu cách điện (cm) P1, P2: áp suất phía cđa vËt liƯu (mmHg) Π: §é thÊm Èm cđa vËt liệu xét Riêng có thuỷ tinh, gốm đà nung kỹ kim loại có độ thấm ẩm thực tế = - Cải thiện thấm ẩm hút ẩm: Để làm giảm độ thấm ẩm hút ẩm vật liệu cách điện xốp ngời ta dùng biện pháp tẩm Việc tẩm làm hút ẩm vật liệu cách điện chậm lại phân tư cđa chÊt tÈm cã kÝch th−íc rÊt lín so với kích thớc phân tử nớc nên khả bịt kín lỗ xốp đợc, với lỗ nhỏ vật liệu phân tử chất tẩm lại không chui vào đợc.để khắc phục vấn đề ngời ta dùng phơng pháp tẩm sấy chân không điện môi hữu thờng có nấm mốc phát triển huỷ hoại Nấm mốc làm _ xÊu ®iƯn trở suất mặt điện môi, tăng tổn thất giảm độ bền chất cách điện, gây ăn mòn phận kim loại tiếp xúc với Khoa điện-Trung C p Ngh Bỡnh Thnh Giáo trình : v t li u n l nh _ §Ĩ chèng nấm mốc ngời ta thêm vào thành phần vật liệu cách điện hữu chất Fungixit phủ lên chất cách điện lớp sơn chứa Fungixit b Tính chất học ch t cỏch in: Các chi tiết vật liệu cách điện luôn chịu tác động phụ tải học nên độ bền vật liệu khả không bị biến dạng lực học có ý nghĩa thực tế lớn - Độ bền đứt, nén, uốn: Xác định trị số giới hạn bền biến dạng tơng đối bị phá huỷ cho ta khái niệm độ bền khả biến dạng dới tải (tính dẻo) cđa vËt liƯu Mét sè vËt liƯu (chÊt nhiƯt dỴo) đợc đặc trng khả biến dạng trông thấy tác động lâu dài phụ tải tơng đối nhỏ (hiện tợng chảy dẻo hay chảy nguội) Sự chảy dẻo tai hại vận hành yêu cầu phải trì lâu dài hình dáng kích thớc vật Độ bền vật liệu cách điện phụ thuộc vào nhiệt độ thờng giảm nhiệt độ tăng Độ bền vật liệu hút ẩm phụ thuộc đáng kể vào độ ẩm Khi nhiệt độ tăng lên gần đến nhiệt độ làm mềm chảy dẻo vật liệu tăng lên mÃnh liệt - Tính giòn: Nhiều vật liệu giòn tức có độ bền tơng đối cao phụ tải tĩnh lại bị phá huỷ lực động (bất ngờ đặt vào) Phơng pháp đánh giá khả vật liệu chống lại tác động phụ tải động thí nghiệm uốn va đập (xác định ứng suất dai va đập) Trong nhiều trờng hợp ngời ta thờng kiểm tra khả vật liệu cách điện chịu tác động rung lâu dài tức dao động lặp lại có tần số biên độ xác định Cách kiểm tra thờng tiến hành cho thành phẩm - Độ cứng: Là khả lớp bề mặt vật liƯu chèng l¹i biÕn d¹ng lùc nÐn trun tõ vật có kích thớc nhỏ vào Đối với điện môi độ cứng có ý nghĩa quan trọng đợc xác định theo nhiều phơng pháp Đối với vật liệu vô cơ: Độ cứng đợc xác định theo thang khoáng vật thang thập phân quy ớc độ cứng (trong hoạt thạch đợc chọn làm đơn vị đo xếp theo độ cứng tăng dần nh sau: _ Khoa điện-Trung C p Ngh Bỡnh Thnh Giáo trình : v t li u n l nh _ Ho¹t th¹ch - 1; th¹ch cao - 1,4; CaCO3 - 10; Florit(CaF2)- 27; Apatit - 44; Thạch anh - 1500; Kim cơng - 5.000 000) Độ cứng xác định theo độ chèng x−íc cđa nã: chÊt cã ®é cøng 25% lớp bảo vệ ôxit kẽm tạo nên mặt vật liệu nhanh nhiệt độ lớn - Đồng (Brông): Là hợp kim đồng với lợng nhỏ thiếc, Si, P, Mg, Cr Nó có độ bền điện trở suất lớn đồng tinh khiết, đợc dùng để chế tạo lò xo dẫn điện, vòng cổ góp điện, dây dẫn Với Brông: ký hiệu B lần lợt Cu, Sn sau nguyên tố hợp kim VD: B Cu Sn4 Zn4 Pb2,5 Cho cađimi vào làm giảm điện dẫn suất nhng độ bền độ cứng tăng nhiều Sự có mặt ôxy làm tăng tính dễ gẫy: tỷ lệ > 0,9% Cu2O bề mặt đồng giảm sức bền đồng Đồng dùng làm dây dẫn cần chịu đợc sức bền ăn mòn _ Khoa ®iƯn-Trung C p Ngh Bỡnh Th nh 54 Giáo trình: V t li u n l nh _ Với kết cấu máy điện phải chịu tải điện sực bền lớn, ta dïng ®ång víi tû lƯ 0,3 - 0,1% Cr 0,1% Ag 1.5.2 Nhôm hợp kim nhôm: a Nhôm: Là kim loại nhẹ đồng 3,5 lần, có màu bạc trắng Hệ số nhiệt độ giÃn nở dài nhôm lớn đồng Nhng nhôm đồng độ bền nh đặc tính điện Khó khăn việc thực tiếp xúc điện Các tạp chất làm giảm điện dẫn nhôm - Nếu so sánh nhôm đồng tiết diện, chiều dài điện trở dây nhôm lớn dây đồng 1,68 lần Nếu chiều dài điện trở tiết diện dây nhôm lớn đồng 1,68 lần Nếu có đặc tính điện giống nhau, truyền dòng điện có cờng độ nh dây nhôm nhẹ 1/2 dây đồng bị nung nóng - Nhôm bị ôxy hoá mạnh tạo nên màng ôxy hoá mỏng có điện trở lớn Lớp màng bảo vệ nhôm khỏi bị ăn mòn nhng tạo nên điện trở lớn chỗ tiếp xúc dây nhôm hàn nhôm phơng pháp thông thờng (dùng thuốc bột đặc biệt hay mỏ hàn siêu âm) Tuy nhiên lớp ôxit tự nhiên mỏng (vài ăngstrôm) nên khả chống ăn mòn Ngời ta tạo lớp màng ôxit dày hàng chục micrônmet có khả bảo vệ cao nhờ kỹ thuật Anôt hoá - chỗ tiếp xúc nhôm đồng xảy ăn mòn điện hoá Dới tác dụng ẩm vùng tiếp xúc phát sinh cặp pin cục có trị số cao có dòng điện từ nhôm sang đồng Kết dây nhôm bị phá huỷ bị ăn mòn nhanh Nhôm bị tác dụng mạnh Cl không khí tạo nên lỗ nhỏ xung quanh lớp bọc làm hỏng bề mặt dây dẫn điện Nớc biển có ảnh hởng xấu đến nhôm nh dung dịch xút giặt quần áo b Hợp kim nhôm: Theo tính công nghệ hợp kim nhôm phân thành: hợp kim biến dạng (chế tạo bán thành phẩm gia công áp lực) hợp kim đúc (đúc chi tiết) Hợp kim nhôm biến dạng dùng để chế tạo bán thành phẩm chi tiết gia công áp lực nóng nguội (ủ mềm, tôi, hoá già nhân tạo, biến cứng, biến cứng không hoàn toàn ) Ta phân biệt thành loại hoá bền nhiệt luyện loại không hoá bền nhiệt luyện _ Khoa ®iƯn-Trung C p Ngh Bỡnh Th nh 55 Giáo trình: v t li u i n l nh Hợp kim nhôm đúc dùng để đúc chi tiết có hình dạng công dụng khác TCVN quy định hợp kim nhôm ký hiệu nh sau: bắt đầu nhôm, nguyên tố hợp kim chính, nguyên tố hợp kim phụ Các số hàm lợng % đặt sau ký hiệu tơng ứng VD: Al Mg5 hàm lợng MG 5% Nếu hợp kim đúc có thêm chữ Đ cuối: Al Si12 Mg1 Cu2 Mn0,6 Đ Các chất Zn, Fe, Si, Cu, Mg làm tăng sức bền khí kéo nhôm Xử lý nhiệt nhiệt độ có ảnh hởng đến tính chất nhôm Mức độ ảnh hởng phụ thuộc vào độ tinh khiết kim loại, thời gian nhiệt độ nung nóng đờng dây dẫn điện không khí khoảng cách cột lớn ngời ta dùng hợp kim nhôm có độ bền cao nhôm tinh khiết Phổ biến dây nhôm lõi thép Trong ruột lõi thép xoắn lại, bên nhôm Loại dây có độ bền lõi thép định, tính dẫn điện nhôm Hợp kim dùng phổ biến để chế tạo dây dẫn hợp kim nhôm víi Mg (0,3 - 0,5%); silic (0,4 - 0,7%) vµ sắt (0,2 - 0,3%) Dây dẫn loại có độ bền gấp lần dây nhôm thông thờng Nhôm đúc dùng rôto lồng sóc đòi hỏi hợp kim với mangan chúng có điện trở tăng ổn định đến nhiệt độ 2000C tức đảm bảo độ ổn định điện trở rôto trình làm việc (điện trở suất khoảng 0,03 mm2/m) Nối cáp nhôm dùng phơng pháp đúc: đầu cáp đợc đa vào khuôn tháo lắp đợc Sau rót nhôm nóng chảy với nhiệt độ 850 - 9000C nguội tháo khuôn 1.5.3 Sắt: - Thép (sắt công nghệp) kim loại rẻ tiền, dễ kiếm Nó có độ bền cao nhng điện trở suất lớn Dòng xoay chiều thép gây nên hiệu ứng bề mặt đáng kể Vì điện trở dây thép dòng xoay chiều cao dòng chiều Ngoài dòng xoay chiều gây tổn thất từ trễ Để làm dây dẫn thờng dùng thép mềm có 0,1 - 0,15% cácbon có điện dẫn suất nhỏ đồng - lần Chỉ dùng làm đờng dây không tải công suất nhỏ - Thép làm vật liệu dẫn điện dới dạng dẫn, đờng ray tàu điện, dây chống sét _ vµ trang thiÕt bị nối đất Khi dùng làm dây dẫn hay góp dòng chiều cần Khoa điện-Trung Ngh Bỡnh Th nh 56 Giáo trình Vật liệu điện l nh phải có thật tạp chất tạp chất làm giảm điện dẫn Đối với dòng xoay chiều tỷ lệ cácbon phải tăng (0,1 - 0,15%) để giảm tổn thất Chỉ dùng dây dẫn sắt trờng hợp lợng điện có giá thành hạ (năng lợng cấp từ nhà máy thuỷ điện) hay lới ®iƯn cã c«ng st rÊt bÐ (l−íi ®iƯn n«ng th«n không quan trọng) tổn thất lợng nhiều Cũng dùng để chế tạo điện trở phát nãng víi nhiƯt ®é ®Õn 300 500 C hay làm biến trở khởi động điều chỉnh Sắt tinh khiết (chế tạo điện phân) đợc sử dụng để chế tạo điện cực anôt (điện cực dơng) chỉnh lu với bể thuỷ ngân Khả chống ăn mòn thép yếu: nhiệt độ bình thờng độ ẩm cao bị gỉ nhanh Khi nhiệt độ cao tốc độ ăn mòn nhanh bề mặt dây thép thờng đợc mạ lớp bảo vệ (Zn) 1.5.4 Các hợp kim điện trở cao: a Manganin: Là hợp kim gốc đồng (với 12%Mn, 2%Ni) dùng phổ biến dụng cụ đo ®iƯn vµ ®iƯn trë mÉu (nhiƯt ®é lµm viƯc ≤ 600C với điện trở khoảng 3000C với biến trở) Nó hợp kim có sắc vàng, đợc kéo thành sợi mảnh đờng kính 0,02 mm sản xuất thành tÊm máng 0,01 ÷ 1mm réng 10 ÷ 300 mm Manganin cần chế độ nhiệt luyện đặc biệt (ủ nhiệt độ 350 - 5500C chân không sau làm nguội) b Conxtantan: Là hợp kim 60% đồng - 40% niken, dùng để sản xuất dây biến trở dụng cụ đốt nóng điện có nhiệt độ làm việc không 4000C Có thể kéo thành sợi cán thành nh Manganin Khi đốt nóng đến nhiệt độ tơng đối cao bề mặt tạo màng ôxít có tính cách điện c Hợp kim Crôm - Niken: Dùng dụng cụ đốt nóng điện: thiết bị nung, lò điện, mỏ hàn Chịu đợc nhiệt độ cao, khả chống ôxy hoá tốt d Hợp kim Crôm - nhôm: Là hợp kim rẻ tiền dùng thiết bị nóng điện công suất lớn lò điện công nghiệp Hợp kim cứng giòn, khó kéo thành sợi thành băng dài 1.5.5 Than kü tht ®iƯn: _ Khoa ®iƯn- Trung c p ngh bỡnh th nh 57 Giáo trình Vật liệu điện l nh Dùng làm chổi than máy điện, điện cực đèn chiếu, điện cực lò điện bể điện phân Từ than làm điện trở có trị số cao, phóng điện cho mạng thông tin dùng than kỹ thuật chân không Đặc tính điện cực than Loại điện Khối lợng Hàm Giới hạn Giới hạn Điện trở lợng suất, riêng g/cm3 cùc bÒn nÐn, bÒn kÐo, 2 tro,% kg/cm kg/cm Ωmm /m Than 1,5 5-12 230 - 410 70 - 110 50 Graphit ho¸ 0,03- 0,3 20 - 50 60 - 70 15 Nguyên liệu sản xuất than kü tht ®iƯn cã thĨ dïng bå hãng, than chì hay than gầy tự nhiên Các điện cực đợc chế tạo cách nghiền nguyên liệu với chất dính kết - nhựa than đá thủ tinh láng - Ðp qua miƯng phun Cã thĨ chế tạo hình dạng phức tạp khuôn ép Phôi than qua trình nung chế độ nung định dạng cácbon sản phẩm nhiệt độ cao cacbon chuyển sang dạng Graphit, trình gọi graphit hoá Chổi than máy điện đợc nung 8000C Chổi điện Graphit hoá nung đến 22000C Các điện cực than làm việc nhiệt độ cao đợc nung nhiệt độ cao, đến 30000C Có thể dùng graphit tự nhiên, bồ hóng (là biến thể phân tán mịn cacbon), cac bon nhiệt phân làm điện trở không dây tuyến tính Điện trở không dây khác với điện trở dây kích thớc giảm nhiều, điện trở định mức giới hạn cao, trị số điện trở phụ thuộc điện áp phải có độ ổn định cao tác dụng nhiệt độ độ ẩm Điều chế cácbon nhiệt phân phân tích nhiệt ôxy (nhiệt phân) khí Hyđrôcacbon loại (mêtan, benzen ) Nếu đặt sẵn lõi điện trở thuỷ tinh gốm buồng nhiệt phân, ta có lớp cácbon bám vào tạo thành điện trở không dây 1.5.6 Một số kim loại khác: a Vonfram: Là kim loại rắn nặng, màu xám Nó có nhiệt độ nóng chảy cao kim loại, bị ôxy hoá nhiệt độ 7000C Sợi Vonfram mảnh có tính dẻo, giảm chiều dày giới hạn bền kéo tăng Nó làm việc nhiệt độ cao chân không điều kiện khí tạo thành màng ôxit _ Khoa ®iƯn-Trung c p ngh bỡnh th nh 58 Giáo trình Vật liệu điện l nh _ Dùng làm tiếp điểm Khi có u điểm: ổn định lúc làm việc, độ mài mòn nhỏ, có khả chống tác dụng hồ quang, không bị dính tiếp điểm Nhợc điểm: Khó gia công, cần áp lực tiếp xúc lớn để trị số điện trở tiếp xúc nhỏ Cũng dùng chế tạo điện trở cho lò điện cần thu đợc nhiệt ®é cao (16000C) Khi ®ã ta quÊn sè vßng dây Vonfram quanh ống chịu nhiệt đợc nung nóng điện b Môlipđen: Đợc dùng làm tiếp điểm, lới bóng đèn điện tử, phần tử đốt nóng chân không, lò điện trở có nhiệt độ đến 16000C Là kim loại có bề công nghệ chế tạo gần giống Vonfram Nó làm việc chân không nhiệt độ thấp Vonfram Độ bền phụ thuộc phơng pháp gia công, hình dáng sản phẩm nhiệt luyện c Vàng: Có màu vàng sáng chói, có tính dẻo cao, đợc dùng nh vật liệu tiếp xúc để làm lớp mạ chống ăn mòn, làm điện cực tế bào quang ®iƯn Cã thĨ dïng hỵp kim (Au + 20% Cr) làm dây dẫn điện trở điện kế chúng có hệ số biến đổi điện trở suất theo nhiệt độ bé d Bạch kim (Platin): Là kim loại không kết hợp với O2 bền vững với thuốc thử hoá học Nó dễ gia công khí, kéo thành sợi mảnh mỏng Dùng để sản xuất cặp nhiệt nhiệt độ làm việc đến 16000C Do độ cứng thấp dùng làm tiếp điểm nhng hợp kim lại đợc dùng làm tiếp điểm (Platin- Inđi) Cũng dùng làm điện cực quy trình điện phân hay mạ platin chi tiết Nhợc điểm đắt tiền nên dùng việc quan trọng e Thuỷ ngân: Là kim loại có trạng thái lỏng nhiệt độ bình thờng Nó đợc dùng dụng cụ phóng điện chứa khí thuỷ ngân có ®iƯn thÕ ion ho¸ thÊp Nã cã tÝnh bỊn ho¸ học tốt, bị ôxy hoá nhiệt độ gần nhiệt độ sôi Nó dùng làm tiếp điểm rơle, chế tạo đèn chỉnh lu thuỷ ngân, làm ®iƯn cùc thủ ng©n ®o tÝnh chÊt ®iƯn cđa điện môi rắn _ Khoa ®iƯn-Trung c p ngh bình th nh 59 Giáo trình Vật liệu điện l nh _ 1.5.7 Chất hàn: Là hợp kim đặc biệt dùng hàn Nó đợc chọn theo kim loại đợc hàn, theo yêu cầu độ bền cơ, độ chống ăn mòn Khi hàn phận dẫn điện phải ý đến điện dẫn chất hàn (chất hàn cứng: Đồng - kẽm, mềm chì - thiếc) Chất hàn mềm nhiệt độ nóng chảy đến 4000C; Chất hàn cứng nhiệt độ nóng chảy đến 5000C; 1.5.8 Chất giúp chảy: Là vật liệu để giúp mối hàn đợc đảm bảo Chúng cần phải: + Hoà tan, khử ôxit chất bẩn bề mặt kim loại đợc hàn + Bảo vệ bề mặt kim loại trình hàn, nh chất hàn nóng chảy khỏi bị ôxy hoá + Giảm lực căng mặt chất hàn nóng chảy + Cải thiện tính chảy dính chất hàn với bề mặt đợc nèi _ Khoa ®iƯn-Trung c p ngh bình th nh 60 .. .Giáo trình : v t li u i n l nh _ Chơng 1: Vật liệu cách điện KháI niệm chung vật liệu cách điện 1. 1 khỏi nim v Tầm quan trọng vật liệu cách điện Vật liệu. .. Thnh 11 Giáo trình : v t li u i n l nh _ số vật liệu cách điện, điện áp đánh thủng tăng tỷ lệ thuận với chiều dày cách điện Nhng phần lớn vật liệu cách điện. .. hởng đến qúa trình hoá già vật liệu cách điện Những tác dụng hoá học tác động đến vật liệu cách điện phát sinh từ: + Những vật liệu cách điện gần bên (sơn tẩm, dầu ) hay vật liệu điện cực + Môi