Электротехнические материалы Теория конструктивных материалов

Электрическая прочность — величина, позволяющая оценить способность диэлектрика противостоять разрушению его электрическим напряжением. Механическая прочность электроизоляционных и других материалов оценивается при помощи следующих характеристик: предел прочности материала при растяжении, относительное удлинение при растяжении, предел прочности материала при сжатии, предел прочности материала при статическом изгибе, удельная ударная вязкость, сопротивление раскалыванию.

Доменная структура

Каждый реальный магнитный материал разделен по всему объему на множество замкнутых областей - доменов, в каждом из которых самопроизвольная намагниченность однородна и направлена по одной из осей легкой намагниченности.
[Стенка Блоха] Такое состояние энергетически выгодно и кристалл в целом немагнитен, так как магнитные моменты доменов ориентированы в пространстве равновероятно. Между соседними доменами возникают граничные слои (стенки Блоха). Внутри доменных стенок векторы намагниченности плавно поворачиваются (см. рисунок). Объем доменов может колебаться в широких пределах (10-1-10-6 см3).
[Доменная структура кристалла] Ширина границы между антипараллельными доменами для железа 13 . 10-8 м, то-есть около 500 элементарных ячеек. Толщина границы зависит главным образом от соотношения энергий: обменной, магнитной анизотропии и магнитоупругой. Размеры самих доменов зависят от неметаллических включений, границ зерен, скоплений дислокаций и других неоднородностей. Обычно домены имеют правильную форму.

На рисунке показана идеализированная доменная структура кристаллического ферромагнетика.

 

[Поликристалл]Доменная структура поликристалла приведена на рисунке.

В магнитных материалах, предназначенных для устройств записи и хранения информации, создаются изолированные цилиндрические магнитные домены (ЦМД). На рисунке показаны ЦМД в тонкой магнитной пленке. Емкость отдельного ЦМД-элемента может достигать 105 бит. В отсутствие внешнего магнитного поля смещения в ЦМД-материалах доменная структура имеет вид либо ЦМД-решетки, либо полосовой структуры.

[ [

  Из кoнструкциoнныx элeктрoтexничeскиx материалов изгoтoвляют кoнструктивныe элeмeнты элeктрoустaнoвoк, к кoтoрым oтнoсятся мнoгиe элeктрoизoляциoнныe и прoвoдникoвыe материалы. Примeрoм этoгo являeтся ряд издeлий из стaли, плaстмaссы, кeрaмики. Из кeрaмики изгoтaвливaют oснoвaния элeктрoнaгрeвaтeльныx приборов и рeoстaтoв, из плaстмaссы – кoрпусa элeктрoизмeритeльныx приборов, рукoятки рубильникoв, щитки, из стaли – кoнструкции нa кoтoрыx крeпят токоведущие чaсти, щиты, кoрпусa электрических мaшин.