Физико-химические характеристики жидких материалов.

1. Кислотное число – это количество миллиграммов едкого калия (гидроксид калия КОН), необходимого для нейтрализации всех свободных кислот, содержащихся в 1 граммов испытуемого материала (мгКОН/г).

Чем выше кислотное число, тем больше свободных кислот в материале, а значит, выше его проводимость, т.к. под действием электрического напряжения кислоты легко распадаются на ионы, что важно для жидких диэлектриков. Кроме того, кислоты могут разрушать электроизоляционные волокнистые материалы (бумагу, хлопчатобумажную обмотку), с которыми соприкасается жидкий диэлектрик.

В нефтяных маслах при эксплуатации происходит коррозия погруженных в них металлов и изоляции, в процессе которой образуются кислоты (масло стареет), так же кислоты содержатся в плохо очищенных маслах.

2. Вязкость – это коэффициент внутреннего трения при относительном перемещении частиц материала (м²/с).

Чем меньше вязкость, тем большую подвижность имеют частицы материала, и жидкость обладает хорошей текучестью, это важно для пропиточных электроизоляционных составов (лаков, компаундов), тем глубже проникают их частицы в поры волокнистой изоляции.

Вязкость всех жидкостей уменьшается с ростом температуры, это объясняется уменьшением сил взаимосвязи между частицами жидкости.

Классификация проводниковых материалов

1. По агрегатному состоянию.

1. Газообразные.

Газы при низких значения напряжённости электрического поля не являются проводниками. При высоких значениях напряжённости электрического поля, начинается ударная ионизация – носители заряда электроны и ионы. При сильной ионизации и равенстве в единице объеме электронной и ионов – плазма.

Применение: газоразрядные приборы.

2. Жидкие.

а) Электролиты (водные растворы кислот, щёлочей, солей) – носители заряда ионы вещества, при этом состав электролита постепенно изменяется, и на электродах выделяются продукты электролиза.

Применение: электролитические конденсаторы, покрытие металлов слоем другого металла (гальваностегия), получение копий с предметов (гальванопластика), очистка металлов (рафинирование).

б) Расплавленные металлы (имеют высокую температуру, ртуть Hg t_плавHg=-39 ⁰С и галлий Ga t_плавGa=29,7 ⁰С) – носители заряда электроны.

Применение: в литейном производстве, ртутные лампы, галлий в полупроводниковой технике (легирующий элемент для германия), низкотемпературные припои.

3. Твёрдые.

Металлы и сплавы – носители заряда электроны.

Применение: токопроводящие части электрических машин, аппаратов и сетей.

2. По удельному электрическому сопротивлению.

1. Высокой проводимости (ρ≤0,05 мкОм∙м).

а) Серебро Ag.

Применение: контакты, электроды конденсаторов, радиочастотные кабели.

б) Медь Cu.

Применение: жилы проводов и кабелей.

в) Золото Au.

Применение: контакты, электроды, фотоэлементы.

г) Алюминий Al.

Применение: провода для ЛЭП, жилы проводов и кабелей.

д) Железо Fe.

Применение: провода ЛЭП не большой мощности.

е) Металлический натрий Na.

Применение: провода и кабели в полиэтиленовой оболочке.

2. Высокого сопротивления (ρ≥0,3 мкОм∙м).

а) Манганин сплав Cu – Mn – Ni.

Применение: образцовые резисторы.

б) Константан сплав Cu – Ni – Mn.

Применение: реостаты и электронагревательные приборы.

в) Сплавы на основе железа (нихромы Fe – Ni – Cr, фехрали Fe – Cr – Al).

Применение: электронагревательные элементы.

3. Сверхпроводники (ρ=0) при температурах близких к абсолютному нулю по шкале Кельвина -273,15 ⁰С.

Алюминий Al, олово Sn, свинец Pb.

4. Криопроводники (ρ≈0) при температурах ниже -173 ⁰С, но не переходя в сверхпроводящее состоянии.

Алюминий Al, медь Cu, бериллий Be.

Применение: провода ЛЭП большой мощности, жилы кабелей, электрические машины, трансформаторы.