Студопедия — Введение. Методические указания
Студопедия Главная Случайная страница Обратная связь

Разделы: Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

Введение. Методические указания






 

 

Методические указания

к выполнению лабораторных работ

для студентов всех специальностей

 

Составители: Григорьев Леонид Александрович

Медведчиков Виктор Павлович

Краева Татьяна Ивановна

Кожинова Галина Юрьевна

Шилова Алевтина Сергеевна

Масленников Александр Степанович

Алимбек Лариса Павловна

 

 

Редактор П.Г.Павловская

 

Компьютерный набор, верстка и графика Н.В.Панюшкина,

С.А.Павлова, Л.А.Григорьев.

 

 

ЛР № 020302 от 18.02.97 ПЛД № 2018 от 06.10.99

 

Подписано в печать 28.02.01. Формат 60х84/16. Бумага тип. №3.

Усл.п.л.3,3. Уч.-изд.л.2,5. Печать офсетная.

Тираж 500 экз. Заказ № 2106. С – 130.

 

Марийский государственный технический университет

424000 Йошкар-Ола, пл. Ленина, 3

 

 

Отдел оперативной полиграфии

Марийского государственного технического университета

424006 Йошкар-Ола, ул.Панфилова, 17

 

Методические указания И ЗАДАНИЯ

ДЛЯ ВЫПОЛНЕНИЯ КОНТРОЛЬНОЙ РАБОТЫ

 

По дисциплине

Электротехнические

Материалы

 

для специальности: 2-36 03 31 «Монтаж и эксплуатация электрооборудования»

 

 

Указания и задания составлены в соответствии с типовой учебной программой, утвержденной Министерством образования Республики Беларусь 19.04.2010 г. по специальности 2-360331 Монтаж и эксплуатация электрооборудования (по направлениям), направление специальности 2-360331-01 Монтаж и эксплуатация электрооборудования (производственная деятельность) и в соответствии с образовательным стандартом.

 

Составил преподаватель УО ГГПК

Молчанова Н.А.

 

 

Рассмотрены и одобрены

на заседании цикловой комиссии

Протокол №___________от________________

________________________________________

 

 

Введение

Программой предмета «Электротехнические материалы» предусматривается изучение учащимися свойств, областей применения, способов получения конструкционных и электротехнических материалов, применяемых в электротехнических устройствах.

Изучение предмета основывается на знаниях, полученных учащимися по общеобразовательным предметам и теоретическим основам электротехники. В свою очередь он является базой для изучения специальных предметов «Электрические измерения», «Основы промышленной электроники», «Основы автоматики и микропроцессорной техники», «Электрические машины» и других профилирующих предметов.

Для закрепления теоретических знаний программой предусматривается выполнение учащимися лабораторных работ.

 

В результате изучения предмета учащиеся

ДОЛЖНЫ ЗНАТЬ:

  • Механические, электрические, тепловые и физико-химические характеристики конструкционных и электротехнических материалов;
  • Физико-химические процессы, определяющие основные свойства материалов;
  • Строение конструкционных и электротехнических материалов;
  • Способы получения конструкционных и электротехнических материалов;
  • Области применения конструкционных и электротехнических материалов, перспективы их развития;

ДОЛЖНЫ УМЕТЬ:

  • Выбирать конструкционные и электротехнические материалы в соответствии с условиями применения;
  • Пользоваться контрольно-измерительными приборами, материалами, инструментами при выполнении работ с учетом требований безопасности труда;
  • Определять свойства и характерные особенности материалов.
  • Пользоваться каталогами, справочной литературой, первоисточниками.

 

 

ТЕМАТИЧЕСКИЙ ПЛАН

Раздел, тема Количество часов
Всего В том числе
Излагается на сессии Изучается самостоя-тельно
Введение Раздел 1. Основы металловедения 1.1. Основные сведения о металлах и сплавах 1.2. Сплавы железа с углеродом 1.3. Основы термической и химико-термической Обработки металлов Раздел 2. Проводниковые материалы 2.1. Физические процессы в проводниках 2.2. Материалы высокой проводимости 2.3. Материалы высокого электрического сопротивления 2.4. Неметаллические проводниковые материалы Раздел 3. Диэлектрики 3.1. Физические процессы в диэлектриках 3.2. Неэлектрические характеристики диэлектриков 3.3. Газообразные диэлектрики 3.4. Жидкие диэлектрики 3.5. Полимеры 3.6. Пластмассы, пленочные материалы 3.7. Резина 3.8. Лаки, эмали, компаунды 3.9. Волокнистые материалы 3.10. Слюда и слюдопласты 3.11. Стекло и керамика 3.12. Активные диэлектрики 3.13. Провода и кабели Раздел 4. Полупроводниковые материалы 4.1. Физические процессы в полупроводниках 4.2. Элементарные полупроводники 4.3. Сложные полупроводниковые соединения Раздел 5. Магнитные материалы 5.1. Физические процессы в магнитных материалах 5.2. Магнитомягкие и магнитотвердые материалы 5.3. Магнитные материалы специального назначения Итого     -   - -     - - -   - - - - - - - - -   -   - -              

 

Содержание программы

Введение

Цели и задачи изучения дисциплины. Значение дисциплины, междисциплинарные связи

Классификация электротехнических материалов, области их применения.

Современные достижения отечественной и зарубежной науки в области производства электротехнических и конструкционных материалов, перспективы их развития.

Раздел 1. Основы металловедения

Тема 1.1. Основные сведения о металлах и сплавах

Кристаллическое строение металлов. Виды кристаллических решеток, дефекты их строения. Превращения в железе при нагревании и охлаждении. Физические, химические, механические и технологические свойства металлов. Классификация сплавов, их свойства. Понятие о диаграмме состояния сплавов. Связь между структурой сплава и его свойствами.

Тема 1.2. Сплавы железа с углеродом

Структурные составляющие железоуглеродистых сплавов и их свойства. Деление железоуглеродистых сплавов на стали и чугуны. Обзор современных способов получения чугуна и стали. Углеродистые стали. Влияние качества углерода и примесей на структуру и свойства. Классификация сталей по назначению и количеству углерода. Маркировка сталей, применение. Чугун. Влияние качества углерода и примесей на структуру и свойства. Белый и серые чугуны, их свойства и применение. Маркировка чугунов. Легированные стали, их назначение и применение. Маркировка легированных сталей. Легированные стали с особыми свойствами. Твердые сплавы, их получение, свойства и применение.

Тема 1.3. Основы термической и химико-термической обработки металлов

Понятие о термической обработке металлов. Изменения, происходящие в структуре стали при ее нагревании и охлаждении. Основные виды термической обработки стали: отжиг, нормализация, закалка, отпуск. Общие сведения о поверхностной закалке стали. Химико-термическая обработка стали: цементирование, азотирование, цианирование. Понятие о коррозии металлов: виды коррозии, способы защиты металлов от коррозии.

Раздел 2. Проводниковые материалы

Тема 2.1. Физические процессы в проводниках

Особенности строения металлов. Электропроводность металлов. Температурная зависимость удельного электрического сопротивления металлических проводников. Влияние примесей и дефектов на удельное электрическое сопротивление. Сопротивление тонких металлических пленок. Контактные явления. Классификация проводниковых материалов.

Тема 2.2. Материалы высокой проводимости

Получение, свойства, маркировка и применение проводниковой меди. Свойства, маркировка и применение проводникового алюминия. Сплавы меди и алюминия, их получение, свойства, маркировка и применение. Свойства и применение благородных металлов. Материалы для контактов. Применение тугоплавких металлов. Свойства и применение сверхпроводников и криопроводников. Припои и флюсы.

Тема 2.3. Материалы высокого электрического сопротивления

Общие требования к материалам высокого сопротивления. Классификация. Состав, свойства, маркировка и применение манганина, константана, нихрома, фехраля. Сплавы для термопреобразователей.

Тема 2.4. Неметаллические проводниковые материалы

Угольные проводниковые материалы, их свойства. Виды и применение угольных изделий. Композиционные проводящие материалы. Проводящие материалы на основе оксидов. Контактолы, керметы.

Раздел 3. Диэлектрики

Тема 3.1. Физические процессы в диэлектриках

Поляризация диэлектриков. Виды поляризации: упругая (без потерь), поляризация, связанная с потерями. Понятие относительной диэлектрической проницаемости (ε) как численной оценки процесса поляризации. Полярные и неполярные диэлектрики. Проводимость диэлектриков. Понятие удельного объемного (ρv) и удельного поверхностного (ρs) сопротивления. Зависимость ρv и ρs от внешних факторов, структуры и параметров диэлектрика. Понятие токов утечки. Потери в диэлектриках Электрическая схема замещения диэлектрика. Векторная диаграмма токов диэлектрика. Понятие тангенса угла диэлектрических потерь (tg δ). Зависимость tg δ от различных факторов. Численное определение потерь в диэлектрике. Пробой диэлектриков, виды пробоя, механизмы развития. Электрическая прочность (Епр), зависимость ее от различных факторов. Влияние параметров диэлектриков (ε, ρv, ρs, tg δ, Епр) на массогабаритные показатели аппаратуры.

 

Практическая работа №1 – Определение удельного объемного и удельного поверхностного сопротивления твердых диэлектриков.

 

Тема 3.2. Неэлектрические характеристики диэлектриков

Механические характеристики диэлектриков: прочность при растяжении, сжатии и изгибе, ударная вязкость, вибропрочность. Тепловые характеристики диэлектриков: температура плавления, вспышки и размягчения материалов, нагревостойкость, морозостойкость, температурный коэффициент. Понятие о пожаробезопасной и самозатухающей изоляции. Физико-химические характеристики: вязкость, кислотное число, химическая стойкость, влагостойкость, радиационная стойкость, тропическая стойкость.

Тема 3.3. Газообразные диэлектрики

Роль газообразных диэлектриков в электротехнических установках. Особенности свойств газов. Электропроводность газов. Пробой газов в однородном и неоднородном поле. Основные электрические характеристики газов. Применение газообразных диэлектриков (воздух, азот, водород, элегаз, инертные газы, фреон, вакуум) в электрических устройствах.

Тема3.4. Жидкие диэлектрики

Особенности свойств жидкостей. Электропроводность и пробой жидких диэлектриков. Влияние степени чистоты на электрическую прочность. Нефтяные электроизоляционные масла, их получение, свойства, методы очистки и применение. Синтетические жидкие диэлектрики: совол, совтол, гексол. Их свойства и применение. Кремнийорганические и фторорганические соединения, их применение, достоинства и недостатки.

Тема 3.5. Полимеры

Значение полимеров в промышленности. Классификация полимеров. Полимеризационные полимеры: полиэтилен, полихлорвинил, полистирол, фторопласты, их получение, свойства и применение. Поликонденсационные смолы: фенолформальдегидные, полиэфирные, эпоксидные, кремнийорганические, их получение, свойства и применение.

Тема 3.6. Пластмассы, пленочные материалы

Понятие о пластмассах. Состав пластмасс, их особенности. Классификация пластмасс. Методы получения изделий из пластмасс. Слоистые пластики, их получение. Древесно-слоистые пластики. Общие сведения о получении и применении пленочных материалов.

Тема 3.7. Резина

Состав и получение резины. Влияние составляющих на электрические, механические и тепловые свойства. Электрические характеристики и особенности свойств резины, применение в электротехнике.

Тема 3.8. Лаки, эмали, компаунды

Понятие о лаках. Состав лаков, их классификация. Требования, предъявляемые к лакам, их применение. Эмали, их классификация, роль пигментов, применение. Понятие о компаундах, их классификация, состав и применение. Особенности свойств и применение термоусаживаемых материалов.

 

Тема 3.9. Волокнистые материалы

Виды волокон, применяемых в электротехнике: природные, синтетические, искусственные, неорганические, их основные свойства и применение. Электроизоляционные бумаги: производство, виды бумаг, применение. Электрокартоны: получение, виды, применение. Лакоткани, леноксиновые и стекловолокнистые трубки. Общие сведения о дереве и фибре.

Тема 3.10. Слюда и слюдопласты

Слюда, ее состав, свойства и применение. Изоляционные материалы на основе слюды: миканиты, микафолий, микаленты, слюдиниты, слюдопласты. Их получение, свойства и применение. Искусственная слюда, ее свойства и применение.

Тема 3.11. Стекло и керамика

Состав стекла, получение, свойства и применение. Электрофарфор, его состав, свойства и применение. Стеотит, состав стеотитовых масс. Способы изготовления керамических изделий. Виды изоляторов. Конденсаторная керамика.

Тема 3.12. Активные диэлектрики

Особенности свойств активных диэлектриков. Свойства и применение сегнетоэлектриков, электретов, пьезоэлектриков, пироэлектриков. Свойства и применение жидких кристаллов. Электрооптические материалы.

Тема 3.13. Провода и кабели

Классификация проводов. Обмоточные провода, их виды. Установочные провода. монтажные провода. Провода для воздушных линий электропередач. Маркировка проводов. Назначение, сортамент стальных, алюминиевых и медных шин. Назначение и классификация силовых кабелей, их конструкция и маркировка. Кабели с пластмассовой изоляцией. Назначение и маркировка контрольных кабелей. Общие сведения о специальных кабелях.

 

Практическая работа №2 – Изучение конструкции проводов и кабелей.

 

Раздел 4. Полупроводниковые материалы

Тема 4.1. Физические процессы в полупроводниках

Классификация полупроводниковых материалов, их назначение. Особенности свойств полупроводников. Собственные и примесные полупроводники. Основные и неосновные носители зарядов. Концентрация и подвижность носителей заряда. Ширина запрещенной зоны. Эффект Холла, туннельный эффект. Оптические, фотоэлектрические и термоэлектрические явления.

Тема 4.2. Элементарные полупроводники

Германий, кремний. Их получение, очистка, выращивание монокристаллов, свойства, параметры и применение.

Тема 4.3. Сложные полупроводниковые соединения

Соединения АII BIV, AIII BV, AIV BIV и др. Их строение, получение, свойства и применение. Органические, аморфные, магнитные полупроводники. Их особенности и применение.

Раздел 5. Магнитные материалы

Тема 5.1. Физические процессы в магнитных материалах

Основные свойства магнитных материалов. Диамагнетики, парамагнетики, ферромагнетики. Магнитная проницаемость. Явления намагничивания и перемагничивания. Понятие о потерях в стали.

Тема 5.2. Магнитомягкие и магнитотвердые материалы

Классификация магнитомягких материалов. Требования к ним. Электролитическое и технически чистое железо и их разновидности. Электротехнические кремнистые стали, текстурованные стали. Их марки, свойства, применение. Пермаллой, алсиферы. Магнитные ферриты. Их основные особенности. Характеристики магнитотвердых материалов, их классификация и применение в технике. Требования к магнитотвердым материалам. Литые, порошковые магнитотвердые материалы и материалы на основе редкоземельных элементов, их свойства и примененеие. Магнитотвердые ферриты.

Тема 5.3. Магнитные материалы специального назначения

Магнитные материалы с прямоугольной петлей гистерезиса. Их характеристики, состав, свойства, применение. Магнитные пленки. Термомагнитные сплавы. Магнитострикционные материалы, их свойства и применение. Материалы с высокой индукцией насыщения.

 

Список рекомендуемой литературы

1. Богородицкий Н.Н., Пасынков В.В., Тареев Б.М. Электротехнические материалы - Л., 1985.

2. Бородулин В.А., Воробьев А.С., Попов С.Я. Конструкционные и электротехнические материалы, Москва, 1990.

3. Гелин Ф.Д. Крупицкий Э.И. Позняк И.П. Материаловедение - Минск, «Высшая школа», 1977.

4. Никулин Н.В. Электроматериаловедение – Москва, 1984.

5. Пасынков В.В., Сорокин В.С. Материалы электронной техники – Москва, 1986.

 

 







Дата добавления: 2015-09-18; просмотров: 1051. Нарушение авторских прав; Мы поможем в написании вашей работы!



Функция спроса населения на данный товар Функция спроса населения на данный товар: Qd=7-Р. Функция предложения: Qs= -5+2Р,где...

Аальтернативная стоимость. Кривая производственных возможностей В экономике Буридании есть 100 ед. труда с производительностью 4 м ткани или 2 кг мяса...

Вычисление основной дактилоскопической формулы Вычислением основной дактоформулы обычно занимается следователь. Для этого все десять пальцев разбиваются на пять пар...

Расчетные и графические задания Равновесный объем - это объем, определяемый равенством спроса и предложения...

Понятие метода в психологии. Классификация методов психологии и их характеристика Метод – это путь, способ познания, посредством которого познается предмет науки (С...

ЛЕКАРСТВЕННЫЕ ФОРМЫ ДЛЯ ИНЪЕКЦИЙ К лекарственным формам для инъекций относятся водные, спиртовые и масляные растворы, суспензии, эмульсии, ново­галеновые препараты, жидкие органопрепараты и жидкие экс­тракты, а также порошки и таблетки для имплантации...

Тема 5. Организационная структура управления гостиницей 1. Виды организационно – управленческих структур. 2. Организационно – управленческая структура современного ТГК...

ФАКТОРЫ, ВЛИЯЮЩИЕ НА ИЗНОС ДЕТАЛЕЙ, И МЕТОДЫ СНИЖЕНИИ СКОРОСТИ ИЗНАШИВАНИЯ Кроме названных причин разрушений и износов, знание которых можно использовать в системе технического обслуживания и ремонта машин для повышения их долговечности, немаловажное значение имеют знания о причинах разрушения деталей в результате старения...

Различие эмпиризма и рационализма Родоначальником эмпиризма стал английский философ Ф. Бэкон. Основной тезис эмпиризма гласит: в разуме нет ничего такого...

Индекс гингивита (PMA) (Schour, Massler, 1948) Для оценки тяжести гингивита (а в последующем и ре­гистрации динамики процесса) используют папиллярно-маргинально-альвеолярный индекс (РМА)...

Studopedia.info - Студопедия - 2014-2024 год . (0.013 сек.) русская версия | украинская версия