Referat masini.electrice1.docx

7/25/2019 Referat masini.electrice1.docx

http://slidepdf.com/reader/full/referat-masinielectrice1docx 1/71

1.INTRODUCERE

Progresele care se ob in în domenniul electrotehnicii, electronicii i energeticii sînt condi ionate,ț ș ț

în rimul rînd, de utili!area unor materiale electronice cu roriet" i suerioare.ț

Proriet" ile materialelor electronice #conductoare, semiconductoare, electroi!olante iț ș

magnetice$ sîut legate de %enomene electrice i magnetice.Cunoaterea roriet" iș ț &ilor materilalelor

electrotehnice este e'trem de imortant" entru electrician, deoarece alegerea corect" a acestor materiale

ermite mic orarea greutș "ți i a gabaritelor, m"rirea securitș "i i în e'loatare, %unctionarea îndelungata iț ș

reducerea costurilor roduselor electrotehnice i electronice.(ceste rorietș " i utîndu)se modi%ica înț

timul e'loat"rii, cunoaterea articularita or di*erselor materiale electrotehnice are un rol deosebit înț

e'loatarea corect" roduselor electrotehnice, entru e*itarea deran+amentelor i a*ariilor determinate deș

schimbarea acestor roriet" i.ț

1



.C-(I/IC(RE( 0(TERI(-E-OR E-ECTROTENICE DIN PUNCT DE 2EDERE

E-ECTRIC

0aterialele eleelrotehnice se clasi%ica din unt de *edere electric în3

4 conductoare5

4 seimiconductoare5 4 electroi!olante,

în %unctie de re!isti*itatea #re!isten a seci%icț "$, m"rime electric6 ce caracteri!ea!"

natura materialului.

Prin rezisitivitate e1ectrică al unui material se în elege re!isten a electrica e care oț ț

une,la trecerea curentului electric ,un conducto din acel material a*înd lungimea egal" cu

unitatea de lungime i aria sec iunii egal" cu unitaea de sura%a ".Re!isti*itatea se notea!" cu 7.ș ț ț

In*ersul re!isti*it" ii electrice se nume teț ș conductivitae electrică i se notea!" cu 83ș

γ ¿ 1

ρ. (1.1)

Rezistența electrică a unui material este direct proporționlă cu

rezistivitatea si lungimea și invers proporțională cu aria secțiunii:

R= ρ l

S , (1.2)

de unde:

ρ= R Sl , (1.3)

n care R reprezintă rezisteanța electrică a materialului av!nd aria

secțiunii " și lungimea l .

9n sistemul interna ional #I$ de unit" i , unitaea de re!isti*itate esteț ț ohmmetrul ,

simboli!at rin :m.(ceast" unitate de masur" re!ult" e'rimîndu)se re!isten a R i :,ariaț ș

sec iunii în mț i lungimeaș l în m.

(desea re!isti*itaea se e'rim" i în alte unit" i de masur" ca3 :cm,ș ț

Ωmm2

m .

Rela iile de deenden " dintre unit" ile de ma"sur" a re!isti*it" ii sunt3ț ț ț ț

1 :m ; 1< :cm ; 1<= Ωmm2

m .#1.>$

2



Materiale conductoare au re!isti*itatea cea mai mic", curins" între 1<) i 1<ș

Ωmm2

m, deci au conducti*itate electric" cea mai ridicat".

Cel mai imortante material conductoare sunt metalele i alia+ele lor.Conducti*itateaș

electric" ridicat" a acestora se datorea!" %atului c" au cel mai mult trei electroni de *alen ",careț

se ot desrinde u or de atrac ia nucleului,de*enind electroni liberi, %ar" un aort de energie dinș ț

e'terior.Prin urmare, e'ist" în ermanen " un nor de electroni liberi care se delasea!"ț

de!ordonat în interior masei de metal.

ub in%luen a unui cîm electric e'terior,ace ti electroni liberi de*in electroni deț ș

conduc ie i in%ormea!" curentul electric de conduc ie.Cîmul electricț ș ț E aare într)un conductor

de lungime l

la alicarea unei tensiuni electrice U între caetele conductorului #%ig 1.1$3

E=U

l #1.?$

/ig.1.1 Curentul de conduc ieț

Cîmul electric se e'rim" în *ol i e metro #2@m$ sau în alte unita i de masur"ț ț

#A2@m,A2@cm$.

Cîmul electric este orientat dinsre ca"tul 1,cu oten ial mai ridicat,sre caatul ,cuț

oten ial mai coborît.Electroni liberi din metal #a*înd sarcin" negati*"$ sunt suu i la %or e înț ș ț

sens contrar cîmului , delasînduse în conductor dinsre ca"tul sre ca"tul 1 #sensul

con*en ional al curentului este in*ers sensului real$.ț

9n delasarea lor, electronii se ciocnesc de atomii metalului,descriind un drum %oarte

colicat i înaintînd rin conductor cu *ite!" medie de delasare relati*e mic".Cu cît numarulș

de cicniri este mai mare, cu atît *ite!a medie de delasare este mai mic".

3



Dac" se notea!" cu3

B aria sec iunii conductorului rin care se stabile te curentul electric,ț ș

e'rimat" în m5ne B numarul de electroni de conduc ie dintr)un metro cub de conductor5ț

ve – *ite!amedie de delasare a electronilor de conduc ie rin conductor,ț

e'rimat" în m@s5qe – sarcina electronic" a unui electron, e'rimat" în colombi #qe

;1,=<1<)1 C$,

atunci, într)o secund" *or trece rin aria sec iunii conductorului to i electronii deț ț

conduc ie,care se gasesc în *olumul de conductorț Sl 1, lungimea l 1, e'rimat" în m, %iind distan aț

arcurs" de electroni într)o secund".9n *olumul Sl 1 se gasesc ne*Sl 1 electroni de conduc ie,ț

constituind o sarcin" de qe*ne*Sl 1 coulombi.

Intensitatea curentului, în amere #sarcina electric" e'rimat" în coulomb care trece rinaria sec iunii conductorului într)o secund"$, coresun!"toare acestei sarcini este3ț

I = qe*ne*S ve #1.=$

9n care3

vem@sF ;l1[m]

t [s ] . #1.G$

Dar *ite!a medie de delasare a electronilor de conduc ie este roor ional" cuț ț

intensitatea cîmului electric i deci se oate scrie3ș

ve ; v1 E, #1.H$

în care v1 este *ite!a medie de delasare a electronilor de conduc ie, sub in%luen a unuiț ț

cîm electric care ar a*ea intensitatea de 1 2@m.

#



9n consecin "3ț

I = qe*ne* sv1 E = qe*ne* S v1 U

l =U

R ,#1.$

de unde 3

R =

1

qenc v1

∗l

S

#1.1<$

în care re!isti*itatea electric"3

ρ =1

qe nc v1

,#1.11$

iar conducti*itatea electric"3

8 ;1

ρ ; qe*ne*v1 #1.1$

Rela iile #1.11$ i #1.1$ arat" c" re!isti*itatea electric" i resecti* conducti*itateaț ș ș

electric" sînt marimi care caracteri!ea!" natura materialului, deoarece numarul de electroni de

conduc ie din unitatea de *olum i *ite!a medie de delasare la acela i cîm electric deindț ș ș

de material.

Numarul electronilor de conduc ie care trece rin aria sec iunii unui conductor în timț ț

de secund" este e'traordinar de mare, chiar i la curen i de intensit" i mici. De e'emlu, înș ț ț

ca!ul unui curent a*înd intensitatea de 1 (, într)o secunda trece rin aria sec iuniiț

conductorului sarcina electric" de 1 coulomb 3

1( ;1C

1 s

Num"rul de electroni de conduce care coresund sarcinii de 1 J re!ult" din rela ia 3ț

C ; n xqe

de unde3

n' ;

1C

qe ;

1C

1,602∗10−19 ;

1

1,602∗10−19 ; = K1<lH

electroni.

$



2ite!a electronilor de conduc e #a curentului electric$ este surrin!"tor de mic", a aț ș

cum re!ult" din urmatorul calcul aro'imati* Daca uniii conductor de curu cu aria sec iuniiț

de 1 mm i lungimea de 1 m i se alic" tensiunea de 1 2, rin conductor ș *a trece un curent

a*înd intensitatea I ;U

R ;?,= (. (cest conductor are un *olum de 1< cm K i cîntare te Hș ș

g. 0asa atomic" a curului %iind =K,?G, conductorul are89

63,57 ;1,> atom)gram#l atom)

gram este numeric egal. cu. masa atomic" e'rimat" în grame$. 9n acest conductor e'ist"

1,>=,<K 1<K ; H,>>1<H atom5 #=,<K1<K este numarul (*ogadro$. Presuunîndu)se c"

%iecare atom artici" cu cîte un singur electron la curentul de conduc ie, cantitatea deț

electricitate e care con ine conductorul este de H,>>L1<ț KL1,=<L1<)1 J ; 1K? 1<K C. Dac"

aceasta sarcina electric" ar trece rin aria sec iunii conductorului în tim deț secunda, *ite!acoresun!"toare a electronilor ar %i de 1< m@s, iar. curentul ar a*ea intensitatea de 1K?1<K (.

9ntrucit însa intensitatea curentului este denumai ?,= (, *ite!a lui nu oate %i decît de

5,6∗10135000

; <,>1?1<)K m@s ; <,>1? m@s.

2ite!e mai mari se ot imrima electronilor de conduc e rin cre terea intensita iiț ș ț

cîmului electric, deci rin cre terea tensiunii.alicate, dar în acela i tim cre te in modș ș ș

coresun!"tor i intensitatea curentului.ș9n drumul lor, electronii de conduc ie, ciocnindu)se de atomii metalului, se mani%est"ț

ast%el re!isti*itatea electric".

Prin ciocnirea electronilor cu atomii metalului, acestia cedea!" arte din energia lor

cinetic", ce se trans%orm" în caldur". (st%el se e'lic" înc"l!irea materialelor conductoare

str"b"tute de curent electric.

Cre terea temeraturii unui conductor metalic are ca re!ultat m"rirea agita iei termice,ș ț

cresterea numarului de ciocniri i deci cre terea re!isti*it" ii.ș ș ț

Pentru a se caracteri!a cre terea re!isti*it" ii cu temeratura la materialeleș ț

conductoare, s)a adotat coeficientul de temperatur! al re" #istivit ii,ț notat cu M.

%



Considerîndu)se c" la temerature θ1 re!isti*itatea materialului este 71, care cre te la 7ș

cînd temeratura cre te laș θ2, coe%icientul de temeratur" al re!isti*it" ii este dat de rela ia3ț ț

$ = ρ

1− ρ

2

ρ1(θ

2−θ

1)

,#1.1K$

%n care ρ1 " ρ& repre#int cre terea re#istivit ii pentru intervalul de temperaturș ț θ2 -

θ1'

ρ1− ρ

2

ρ1

−¿ cre tereaș (nit ii de re#istivitate pentr interval deț

temperatur θ2 – θ1; ρ

1− ρ

2

ρ1 (θ2

−θ2 )

) cre terea unit ii de re#istivitate pentruș ț )

cre tere a temiperaturii cuș ) unitate! eci, coeficientul de temperatură al rezistivită iiț repre#int cre terea unit ii deș ț

re#istivitate pentru cresterea temperaturii cu un +rad elsius sau cu un -elvin!

Coe%icientul a este m"rime care are ca unitate, de masura C)1 sau )1 i areș

aro'imati* *aloarea <,<<> entru toate metalele ure. .aloarea acestui coeficient este/

totdeauna mai mare dec0t #ero pentru materialele conductoare!

Materialele semieonductoare au re!isti*itatea electric" curins" între 1< i 1<ș 1

Ωmm2

m. (ceste materiale în condi ii normale nu au electroni liberi, deoarece au atruț

electroni de *alen a, care nu se ot trans%orma în electroni liberi %ara aortul unei energii dinț

a%ara. (ceasta energie e'terioar", necesar". desrinderii electronilor de *alen a, are *aloareț

relati* mic" i oate %i de natura %oarte di%erita #termic", luminoas", mecanic" etc$.ș

eci, la materialele semicondudoare re#istivitatea scade cu cre terea temperaturii,ș

deoarece chiar temperatura favori#ea# apari ia electronilor lieri!ț

2a aceste materiale coeficientul $ are valori ne+ative .

/ig.1. Diagrama energetic entru materiale3 a) conductoare 5 b B semiconductoare 5c B electroi!olante.

&



Materialele elcctroizolante au re!isti*itatea electric" curins" între 1<1 i 1<ș K

Ωmm2

m . Energia din e'terior, necesar" entru smulgerea electronilor de *alen a iț ș

trans%ormarea lor în electroni. liberi, atinge *alori %oarte mari.

Deosebirea dintre conductoare, semiconductoare, i electroi!olante se oate e'licaș

%olosindu)se diagrama energetic" ba!at" e teoria !onal" a corului solid.

9n %igura 1.2 sînt rere!entate diagramele energetice entru cele trei tiuri de materiale

electrotehnice. ona ni*elelor energetice ocuate de electronii de *alen " este rere!entat" rinț

sura%a a dublu ha urat", !ona ni*elelor energetice libere este rere!entat" rin sura%a a simluț ș ț

ha urata, iar sura%a a neha urat" coresunde !onei inter!ise.ș ț ș

e obser*" ca la materialele conductoare #%ig. 1., a3 nu e'ist" !ona inter!is", electronii

de *alenta ot trece cu u urin a de e ni*elele energetice ocuate e ni*elele energetice libere,ș ț

iar sub ac iunea unui cîm electric e'terior sînt str"b"tute de curent electric.ț

emiconductoarele #%ig 1., $ sînt materiale cu !on" inter!is" îngust", care oate %i

mic orata rintr)un aort de energie din e'terior ș #egal cu cel u in 1Q$.ț

Electroi!olantele #%ig. 1., c$ sînt materiale la care !ona inter!is" este atît de mare, încît

conducti*itatea electronic" nu se obser*" in condi ii normale, aortul de energie din e'terior,ț

entru a se roduce conduc ia, %iind deosebit de mare.ț

Conducti*itatea electric" la aceste materiale aare odat" cu schimbarea calitati*" amaterialului.

'



K.0(TERI(-E CONDUCTO(RE

0etalele i alia+ele lor sîntș condudoare de ordinul I! Ele au conducti*itate electronica, îsi

m"resc re!isti*itatea cu cre terea temeraturii i nu su%er" modi%ic"ri chimice cînd sînt strab"tute deș ș

curent electric.

Electroli ii sîntț condudoare de ordinul II! Ei au conducti*itate ionic", î i mic orea!"ș ș

re!isti*itatea cu cre terea temeraturii i su%er" modi%ic"ri chimice cînd sînt strab"tu i de curentș ș ț

electric. 9n acest caitol sînt re!entate conductoarele de ordinul I, metalele i alia+ele lor.ș

0etalele au însu iri seci%ice comune, care le deosebesc de celelalte K elemente nemetale.ș

(cestea sînt lnciu metalic, ductilitate, maleailitate, tenacitate, condutiilitate termic i eletric!ș

Cu e'ce ia cîtor*a metale re ioase #aur, latin"$, care se g"sesc în scoar a "mîntului înț ț ț

stare nati*", restul metalelor se g"sesc sub %orm" de combina ii chimice #o'i!i, sul%uri, sul%a i,ț ț

carbona i, silica i etc.$, numiteț ț minerale!0ineralele se g"sesc în roci, îmreun" cu care %ormea!" minereurile!

0etalele se e'trag din minereuri rin di%erite rocedee.

(lia+ele metalice sînt substan e ob inute din contoirea intima a doua sau mai multeț ț

elemente chimice dintre care cel u in unul, a%lat n roor ia cea mai mare în alia+ i numitț ț ț ș

component de a#a, este un metal.

(lia+ele se ob in rin toirea elementelor comonente.ț

K.1.PROPRIET(TI-E /IICE ( 0(TERI(-E-OR I (-I(E-OR Ș

2uciul metalic este proprietatea metalelor i alia4elor de a reflecta puternic ra#ele deș

lumin care cad pe suprafe e proaspt tiate!ț

-uciul metalic se accentuea!" rin lustruire mecanic", dar disare în tim ca urmare a

reac iilor de o'idare în atmos%er" #%ac e'ce ie metalele re ioase i alia+ele ino'idabile$.ț ț ț ș

ensitatea este masa pe care ) are unitatea de volum a corpului considerat / d =m

V

Ea se e'rim" în Ag@mK, care rere!int" densitatea unui cor cu *olumul de 1 mK, a carui

masa este de 1 Ag.

Densitatea se mai e'rim" în Ag@dmK i g@cș K.

/u!ibilitatea este rorietatea metalelor de a trece din stare solid". în stare lichid" sub

in%luen a c"ldurii #de a se toi$.ț

Temeratura la care are loc toirea metaiului se nume teș punct de topire!



Temeratura se e'rim" în Ael*in sau în grade Celsius. Unitatea de masur" Sgradul

Celsius #cu simbolul C$ este egal" cu unitatea de masur" ,,Ael*in #cu simbolul $.

-eg"tura dintre temeratura 5 e'rimat" în Ael*in i temeratura e'rimat" în gradeș

Celsius este3

t 6JF ; 5 F ) GK,1= .#.1$

Dilatarea termic" rere!int" modi%icarea dimensiunii metalelor iș alia+elor cînd sînt

încal!ite!

ilalarea liniar #în lungime$ se caracteri!ea!" rin coe%icientul de dilatare liniar".

oeficientul de dilatare liniar arat" cu cît cre te în lungime un centimetru dintr)unș

cor, cînd temeratura cre te cuș unitatea de temeratur". El se notea!" cu M i se e'rim" inș

1

C sau în

1

K .

Coe%icientul M are entru metale *alori de ordinul 1<)?V1<)= C)1 sau 1<)?V1<)= )1,

ilatarea 0n volum este roor ional" cu coe%icientul de dilatare în *olumț W, care este

de trei ori mai mare decît cel de dilatare liniar" #W ) KM$.

onductiilitatea termic este proprietatea metalelor de a transmite cldura!

7rimea care caracteri#ea# conductiilitatea termic se nume teș conductivitale

termic i repre#intș conductibilitalea termic" a unui cor omogen i i!otro, în care *aria ieș ț

de temeratur" termodinamic" de 1 X roduce un %lu' termic de 1 Q între dou" lane aralele

care au, %iecare, aria de 1 m i sînt situate la distan a de 1 m unul de cel"lalt.ș ț

Conducti*itatea termic" se notea!" cu Y i se e'rim" în Zatt e metrAel*in #Q@m$ș

sau în calorie e secund" centimetru grad Celsius #cal@smC$. E*ident c" aceea iș

conducti*itate termic" are *aloarea numeric" di%erit" dac" este e'rimat" în Q@mF sau în

cal@scm JF.0etalele cu cea mai mare conclucti*itate termic" sînt argintul, curul, aurul.

(lia+ele au în general conclucti*itatea termic" di%erit" de cea a metalelor comonente.

Conductibilitatea electrică este rorietatea metalelor i alia+elor de a conduce curenlulș

electric.

0"rimea care caracteri!ea!" aceast" rorietate se nume teș conduclivitate electric! Ea

este in*ersul re!isti*it" ii electrice, se notea!"ț

8 i se e'rim" în 3ș 1Ωm , 1

Ωcm , mΩmm

2 5

1



e reaminte te c" re!isti*itatea electric" a metalelor i alia+elor cre te cu cre tereaș ș ș ș

temeraturii, deci conductivitatea electric scade cu cre terea temperaturii!ș [

K.0(TERI(-E-E CONDUCTO(RE CU 9N(-T\ CONDUCTI2IT(TE E-ECTRIC\

9n grua materialelor conductare se distinge subgru" de materiale care au

re!isti*itate %oarte mic", %olosite la reali!area conductoarelor de bobina+, liniilor electrice de

transort i distribute a ener)giei electrice i a contactelor electrice.ș ș *

Pentru diminuarea ierderilor) de utere, condi ia ierderi care ro*oac" înc"l!ireaț

nedorit" a elementelor de circuit str"b"tute de curent electric, se %olosesc materiale cu

re!isti*itate cît mai redus".

Re!isten a electric" este direct roor ional" cu re!isti*itatea R ;3ț ț * l

S

, iar ierderile

de utere sînt roor ionale cu re!isten aț ț

#P ; RI & 3, deci entru materiale cu re!isti*itate mic" coresund ierderi mici.

K..1. CUPRU- #Cu$

0inereurile de curu se g"sesc în air, .U.(., U.R..., ania, uedia, ]ermania,

Chile, i %oarte u in la noi în ara.ș ț ț

9n industria electrotehnic" se utili!ea!" e'clusi* curul electrolitic #ra%inat e caleelectrolitic"$ a*înd uritate de ,=< 4 ,<^.

Caracteristicile seci%ice ale curului electrolitic sînt 3

) densitatea, dCu ; H, Ag@dmK5) temeratura de toire, _t Cu ; 1<HKC 5) conducti*itatea electric", 8Cu ; ?H m@:mm #la <C$ 5) re!isti*itatea electric", 7Cu ; <,<1G> :mm@m #la <C$ 5) conducti*itatea termic", YCu ; <,KH cal@scmC ; <,KH>,1H=H1< Q@m

#la <C$.

Ca material conductor, curul re!int" mare conducti*itate electric i termic", ocuîndș

locul al doilea rintre celelalte metale #dua argint$.

e di!ol*" în acid sul%uric i acid a!otic.ș

Curul este atacat de sul%, clor, hidrogen, în contact cu care ca"t" oala hidro+enului,

care îi ro*oac" %ragilitate.

Caracteristicile mecanice ale curului deind în mare masur" de tratamentul termic.

Du" tragere, la rece, se ob ineț cuprul tare #dur $ care are re!isten " mecanica mare iț ș

alungire mic" la întindere.

11



Din curul tare, suus recoacerii la temeratura de >?< 4?<<C, du r"cire se ob ine unț

cupru moale, cu re!isten a mecanic" mic" i alungire mare la întindere.ț ș

Curul este %oarte ductil i meleabil, se lieste i se sudea!" cu u urin " i are re!istent"ș ș ș ț ș

satis%"c"toare la coro!iune.

Datorit" acestor roriet" i, curul are alica ii multile în electrotehnic" i electronic" 3ț ț ș

entru conductoare de bobina+ cu diametrul înceîud de la sutimi de milimetru, ben!i i table deș

di%erite dimen) siuni, bare, e*i, iese de contact, lamele de colector la masini electrice, linii deț

transort a energiei electrice, redresoare cu curo'id, circuite imrimate etc.

Curul se %olo este i în alia+e magnetice, în alia+e de mare re!isti*itate i în alia+e cuș ș ș

re!istent" mecanic" sorit" de curu #alame i bron!uri$.ș

a.(lia+ele curului

Prin alierea curului cu alte metale se ob in materiale cu caracteristici mecanice maiț

bune, cu re!isten " mai mare la temeraturi ridicate, care au însa conducti*itate electric" maiț

mic" decît cea a curului nealiat.

(lama este un alia+ al curului cu !incul, a*înd con inutul de curu între ?< i =<^ț ș

Cînd con inutul de curu în alam" este mai mare de H<^, alia+ul se nume teț ș tomac!

Tombacul are culoare )mai ro cata decît alama iș ș conducti*itate electric" mai buna.

(lamele se simboli!ea!a cu (m urmat de `i% &" care indic" con inutul în curu. (st%elț

(m =K înseamn" alam" care con ine =K^ curu 5 (m ? înseamn" tombac a*înd ?^ curu.ț

8incul din alam mare te re#isten a i plaslicitatea alia4uluiș ț ș 5 rin urmare alama este

maleabil" i ductil", ea utînd %i turnat", %or+at", laminata" la cald i la rece, ob iuindu)se subș ș ț

%orm" de tabl", bare, sîrme, te*i si di%erite ro%iluri.

(lamele sînt %oarte re!istente la coro!iune.

Pe lînga alamele oi nuiteș #din curu i !inc$ se %olosesc iș ș alame speciale, care con inț

e lîng" !inc i alte elemente, ca 3 mangan, %ier, aluminiu, staniu, lumb, siliciu, nichel, %os%orșetc. (ceste elemente se introduc în alam", în general, în detrimentul con inutului de !inc.ț

12



aracteristicile electrice, mecanice i termice ale alamelor ș s0nt func ie de con inutulț ț

elementelor componente /

aluminiul din alamele seciale m"re te duritatea, re!isten a la trac iune iș ț ț ș

re!isten a la coro!iune 5ț

"siliciul m"re te re!istenta la coro!iune, iar în alamele turnate %a*ori!ea!"ș

men inerea sura%e elor curate 5ț ț

"staniul m"re te re!isten a alamelor la coro!iune, în secial în aa de mare 5ș ț

"%ierul îmbunata e te caracteristicile mecanice, introducîndu)se în alame îna laț ș

1,?^.Peste 1,?^ /e coro!iunea alia+ului creste sim itor 5ț

)manganul îmbun"t" e te, de asemenea caracteristicile mecanice, m"re teț ș ș

re!isten a la temeraturi ridicate, recum i re!istent" la coro!iune 5ț ș

)nichelul, introdus în detrimentul con inutului de curu, îmbun"t" e teț ț ș

caracteristicile mecanice, re!isten a la coro!iune i la temeraturi ridicate 5ț ș)lumbul %a*ori!ea!" relucrarea materialului rin a chiere, dar înr"uta e teș ț ș

sudabilitatea alia+ului5)%os%orul m"re te %luiditatea alia+ului #deci i caacitatea de turnare$, dar scadeș ș

mult conducti*itatea electric".

ron!ul este un alia+ al curului cu staniul #bron! obi nuit$ i al curului cu aluminiul,ș ș

cadmiu, beriliu, crom, lumb, telur, titan, argint, !irconiu etc. #bron!uri seciale$.

ron!urile se caracteri!ea!" rin duritate mare, re!isten " mare la coro!iune iț ș

roriet" i elastice %oarte bune.ț

9ron#ul cu staniu are un con inut de staniu în" la 1>^. (cest alia+ areț mare

elasticitate, re!istent" mare la u!ur" mecanic" . i coro!iune, îns" conducti*itatea electric" esteș

sensibil sc"!ut".

(ceste bron!uri au a*anta+ul c" în contact cu curul nu re!int" coro!iune

eleetrochimic", ambele a*înd aro'imati* acela i otential electrochimic.ș

ron!ul cu staniu se simboli!ea!" cu ! urmat de ci%r" care indic" con inutul deț

staniu. (st%el ! 1< înseamn" bron! cu 1<^ staniu.ron!urile cu staniu se %olosesc entru reali!area de arcuri, membrane, buc e, lagareș

etc.

9ron#ul cu aluminiu are con inutul de aluminiu îna la 1< .̂ (cest alia+ are re!isten aț ț

de ruere la trac iune dubl" %a " de cea a bron!ului obi nuit 5 de asemenea, re!int"ț ț ș re!istent"

mare la coro!iune.

ron!ul cu aluminiu se simboli!ea!" cu !(l urmat de ci%r" care indic" rocenlul de

aluminiu.

(ceste bron!uri se %olosesc la reali!area ieselor suuse. u!urii mecanice #buc e, lagareș

etc.$.

13



9ron#ul cu eriliu con ine între i ,?^ beriliu i are caracteristici mecanice îmbun"t"ț ș ș

ite, %"r"ț scadere ronun at" a conducti*it" ii electrice.ț ț

Tratat termic, ca"t" roriet" i aroiate de cele ale o elurilor de arcuri.ț ț

(ceste alia+e se comort" bine în" la temeratura de ?<C i au . iș ș re!isten " mareț

la oboseal".

ron!ul cu beriliu oate con ine i nichel, rorieta ile alia+ului %iind îmbun"t" ite înț ș ț ț

secial în ceea ce ri*e te re!isten a la temeraturi ridicate, re!isten a la u!ur", i re!int"ș ț ț ș

elasticitate dubl" %at" de cea a bron!ului curu)beriliu.

ron!ul curu)beriliu)nichel este %eromagnetic.

ron!urile cu beriliu se întrebuin ea!" entru reali!area arcurilor conductoare de curentț

electric, contactelor de ri!e, orteriilor, cu itelor de întreruto"re, ieselor de ceasornic"rieț

etc.

9ron#ul cu cadmiu cu un con inut. de <,^ cadmiu are re!isten a de ruere la trac iuneț ț ț

aro'imati* de dou" ori mai mare decît cea a curului tare, %"r" s" re!inte sc"dere rea mare

a conducti*it" ii electrice, ceea ce "l %ace utili!abil la reali!area conductoarelor, liniilorț

electrice aeriene, liniilor de troleibu!, electro!ilor entru sudura, contactelor întrerutoarelor.

9ron#ul cu crom con ine intre <,K i 1,?^ crom, iar conducti*itatea electric" a+ungeț ș

în" la H<^ din cea a curului.9 i "strea!" roriet" ile mecanice îna la temeratura de ><<C.ș ț

e utili!ea!" entru conductoarele liniilor electrice de înalt" tensiune, la electro!i de

sudur", în tehnica nuclear" etc.

9ron#ul cu ar+int con ine îna la <,1^ argint. i areț ș duritate mare care se "strea!"

îna la temeratura de K<<C.

(cest alia+ se utili!ea!" entru reali!area lamelelor de colector ale ma inilor electriceș

cu regimuri grele de %unc ionare #ma ini de trac iune, ma ini destinate a %unc iona în mediulț ș ț ș ț

troical etc.$.

9ron#ul cu man+an este %olosit entru roduse laminate i turnate, caracteristicileș

alia+ului %iind men inute si la temeraturi ridicate.ț

9ron#ul cu #irconiu con ine <,14<,^ !irconiu i este re!istent la *ibra ii uternice 5ț ș ț

oate %i %olosit la temeraturi în" la <C 5 se utili!ea!" la ma ini electrice entru %abricareaș

inelelor de contact.

K... (-U0INIU- #(l$

1#



(luminiul este cel mai r"sîndit metal din scoar a amînlului . i se g"seste sub %orma deț ș

minereuri

(luminiul se ob ine cuț uritate *ariind între H i ,<^.ș

Caracteristicile aluminiului s0nt /

) densitatea, d :l = ,G< Ag@dmK 5

) temeratura de toire, _t(1 ; =?HC5

) conducti*itatea electric", 8(1 ; KG m@:mm #la <C$ 5

) re!isti*itatea electric", 7(1 ; <,<G :mm@m #la <C$ 5

) conducti*itatea termic", Y(1 ; <,?K cal@scmC ; <,?K>,1H=H1<

Q@m) #la <C$5

(luminiul este cel mai usor dintre metalele utili!ate în tehnic".

1$



Re!isten a la coro!iune a aluminiului în atmos%era uscat" este satis%"c"toare, datorit"ț

eliculei de o'id de aluminiu, care este aderen a i neoroas". 9n atmos%era umed", datorit"ț ș

oten ialului s"u de electrod %oarte negati* #)1,K 2$, aluminiul este distrus în contact cuț

metalele tehnice obi nuite.ș

(luminiul nu re!ista la *ibratii mecanice si are re!istenta mica la oboseala.

;rincipalele utili#ri ale aluminiului în industria electrotehnic" i electronic" sînt 5ș

)%abricarea arm"turilor entru condensatoare cu hîrtie, condensatoare electrolitice i caș

anod în condensatoarele din circuitele interate elicuiare 5

)%abricarea mantalelor de rotec ie a cablurilor electrice, în locul lumbului 5ț

)reali!area în%" ur"rilor trans%ormatoarelor i ma inilor electrice 5ș ș ș

)%abricarea în%" ur"rilor rotoarelor în scurtcircuit ale motoarelor asincrone 5ș

)reali!area conductoarelor i cablurilor de transort i distribu ie a energiei electrice.ș ș ț

a.(lia+ele aluminiului

9n scoul m"ririi re!isten ei mecanice a aluminiului se reali!ea!a alia+e cu re!isten "ț ț

mecanic" ridicat" i conducti*itate electric" su%icient de mare. e cunosc ast%elș serie de

alia+e ca 3 aluminiu"siliciu ' aluminiu"cupru, aluminin"ma+ne#iu 5 aluminiu"man+an 'aluminiu"nichel 5 aluminiu"eriliu etc!

(lia+ele de aluminiu înlocuiesc curul, care este un element de%icitar, la reali!area

conductoarelor de înalt" tensiune i a cablurilor de "nalt" i +oas" tensiune.ș ș

E'ist" larg" *arietate de alia+e de turn"torie i alia+e laminabile ale aluminiului.ș

(lia+ul duraluminiu con ine >^ curu, <,?^ mangan, <,?^ magne!iu, restul aluminiu.ț

(cest alia+ are caracteristici mecanice suerioare aluminiului, însa re!isten " slab" lațcoro!iune, moti* entru care alia+ul seacoera cu un strat rotector de. aluminiu ur,

(lia+ul silumin con ine 1K,?^ siliciu, restui aluminiu. iluminiul are re!isten a laț ț

coro!iune suerioara aluminiului, are

%luiditate mare, ermi îndț turnare de calitate a ieselor.

El este utili!at entru turnarea de carcase, asiuri sau di*erse iese cu %orme comlicateș

i ere i sub iri.ș ț ț

(lia+ul aluminiu)mangan este utili!at entru reali!area rin turnare a coli*iilor rotoarelor

în scurtcircuit ale motoarelor eleclrice asincrone.

1%



K..K(R]INTU- #(g$

(rgintul se g"se te în natur" sub %orm" de minereu numit argentit" #(gș $ sau în

galenele argenti%ere #Pb(g$.

aracteristicilc ar+intului s0nt /

- densitatea, d Ag = 1<? Ag@dmK5

- temeratura de toire, _ (g = =1C5

- conducti*itatca electric", γ Ag ; =,? m@:mm #la <C$ 5

- re!isti*itatea electric", 7(g = <,<1= :mm@m #la <C$ 5

- conducti*itatea termic", .λ Ag ; 1,<= cal@scmC ; 1,<=>,1H=H)1< Q@m

#la <C$.

:r+intul are cea mai mare conductivitate electric si termic!El este oarte malea!il i oarte ductil "dintr-un gram de argint se #oate o! ine unș ț

ir lung de a#ro$imativ 2 %m ; din argint se #ot o! ine oi cu grosimea de 1&2 ''' mm(.ț

(rgintul are mare a%initate %a " de sul%, cu care d" sul%uri.ț

-a temeratura obi nuit" i chiar la temeraturi înalte argintul este %oarte re!istent laș ș

o'idare.

(rgintul %iind %oarte moale, entru m"rirea durit" ii lui se alia!" cu alte metale,ț

comonenta rincial" a alia+ului raînînd argintul.

(lia+ul de argint cu K^ curu, cunoscut sub denumirea de argint dur , are duritate %oarte

mare i conducti*itate electric" i termic" aroiate de cele ale argintului ur. (cest alia+,ș ș

recum i alia+ele argint)cadmiu, argint)aur, argint)latina i argint)aladiu sînt utili!ate caș ș

materiale entru contacte electrice.

(rgintul i alia+ele sale sînt utili!ate entru arm"turi de condensatoare, conductoareș

entru curen i de înalta %rec*en ", %u!ibile entru sigurante, %ire de susensie entru aarate deț ț

m"surat etc.

(rgintul este un comonent în alia+ele de metale re ioase %olosite entru reali!areaț

reostatelor de reci!ie i etalon.ș

(lia+ul argint curu)!inc se %olo este ca alia+ de liit entru liituri care lucrea!" laș

temeraturi ridicate.

1&



K..>(URU- #(u$

0inereul auri%er se gase te in %orma iunile *ulcanice, în !"camintele %iloniene, %ie caș ț

aur nati*, %ie în combina ii cu alte elemente #telururi$, %ieț în %iloane de sul%uri comle'e,

îmreun" cu argintul, curul, !incul i lumbul.ș

Caracterislicile nurului s0nt /) densitatea, d :u = 1,K Ag@dmK5

) temeratura de toire, _(u ; 1 <=KC 5

) conducti*itatea electric", 8(u ; >?,> m@:mm #la <C$ 5

) re!isti*itatea electric", 7(u ; <,< :mm@m #la <C$ 5

) conducti*itatea termic" Y(u ; <,G cal@scmC ; <,G>,1H=H1< Q@m #la <C$.

(urul este cel mai ductil i maleail dintre metale!ș Din aur se ot ob ine %oi e cuț ț

grosimea de 1@1< <<< mm.El nu o'idea!" la nici o temeratur".

(urul ur, %iind %oarte moale, se alia!" cu alte melale #latina, argint, nichel, cobalt,

curu$.

Titlul aurului într)un alia+ de aur este e'rimat în carate 3 > carate ; 1 <<< "rti ;

1<<^, adic" aur ur.

(urul este un element ideal entru acoeriri, rote+înd materialul de o'id"ri. -a

deunerile electrolitice se utili!ea!" aur de > i uneori de 1H carate, ultimul a*îndș o re!isten "țmai mare la u!ur" i %iind mai ie%tin.ș

traturi electrolitice de aur se deun e grilele tuburilor electronice, e electro!ii

celulelor %otoelectrice.

(lia+e ca 3aur)argint)curu, aur)nichel, aur)cobalt, aur)argint )latin", aur)latin", sînt

%olosite la contactele electrice ale instrumentelor de reci!ie, la aarate de control i înș

alitomati!ari etc.

1'



K..?.P-(TIN( #Pt$

Platina se g"se teș în nisiuri auri%ere.

aracterisiicile platinei sint!/

) densitatea,d Pt ; 1,>? Ag@dmK 5) temeratura de toire, _ ;t ; 1 GG<C 5) conducti*itatea electric", 8 Pt ; 1<, m@:mm #la <,C$ 5) re!isti*itatea electric", 7 Pt ; <,<H :mm@m #la <C$ 5) conducti*itatea termic", Y Pt ; <,1=G cal@scmC ; <,1=G>,1H=H.1<

Q@m #la <C$.

;latina este cel mai stail metal din punct de vedere chimic!

Este %oarte maleabil" i ductil", utîndu)se lamina în %oi i tre%ilaș ș în %ire %oarte sub iri.ț

Platina este cel mai scum dintre metale i, e linga acest de!a*anta+, trebuie men ionat"ș țduritatea ei mic".

e utili!ea!" la reali!area contactelor electrice, %iind în acest ca! aliat" cu di%erite

elemente ca 3 iridiu, ruteniu, Zol%ram, nichel.

Contactele latin")iridiu sînt indicate entru instrumente de reci!ie cu %rec*en " mareț

de întreruere.

Din latin" se c'ecut" electro!i entru termoculuri, re!isten e entru cutoare electriceț

i areș o larg" utili!are i in industria chimic", datorit" stabilit" ii sale chimice.ș ț

K..=./IERU- #/e$ 0(TERI(- CONDUCTOR

/ierul se utili!ea!" în anumite situa ii ca material conductor în locul curului iț ș

aluminiului. (ceasta e de o arte datorit" costului mult mai redus i e de alt" arte, re!isten eiș ț

mecanice suerioare. /ierul are îns" re!isti*itate electric" mult mai mare decît cea a curului iș

a aluminiului i re!isten " slab" la coro!iune.ș țaracterisiicile fierului s0nt /

) densitatea, d /e ; G,H Ag@dmK5) temeratura de toire, _t /e ; 1 ?KKC 5) conducti*itatea electric, 8 /e ; G,H. . .,?> m@:mm #la <C$ 5) re!isti*itatea electric", 7 /e ; <,1<?. . .<,1K :mm@m #la <C$ 5) conducti*itatea termic", Y /e ; <,1G> cal@scmC ; <,1G>> 1H=H1<

Q@m #la <C$.

-a %olosirea conductoarelor din %ier în curent alternati* aare ronun at e%ectul elicular,ț

care const" în re%ularea curentului sre eri%eria conductorului. E%ectul elicular este cu atît mai

1



ronuntat, cu cît %rec*en a curentului este mai ridicat", cu cît diametrul conducț torului este mai

mare i cu ̀ ît roriet" ile magnetice ale materialului sînt mai accentuate.ș ț

K..G.NICE-U- #Ni$

0inereurile, constituite din sul%uri i arsenuri de nichel, se g"sesc în /edera ia Rus" #înș ț

mun ii Ural$ i în Canada.ț ș

avaclerislicile nichelului s0nt /

) densitatea, d Ni ; H, Ag@dmK 5

) tenieratura de toire, _t. Ni ; 1 >??C 5

) re!isti*itatea electric", 7 Ni ; <,<=H :mm@m #la <C$.

Nichelul nu se o'idea!" în atmos%er" i în aa la tenieraturaș obi nuit".El este maleabilș

la cald i la rece, ductil i sudabil.ș ș

9n stare ura nichelul se utili!ea!" la %abricarea ano!ilor b"ilor gal*anice i la nichelareaș

metaleler entru rotec ia îmotri*a coro!iunii.ț

Nichelul este comonent într)o mare *arietate de alia+e de înalta re!isti*itate, recum iș

în alia+e magnetice.

2



K.K.0ET(-E CU TE0PER(TUR( IN(-T( DE TOPIRE

K.K.1. Qol%ramul #Q$

Qol%ramul sau lungstenul se g"se te sub %orm" deș minereuri între care Zol%ramita este

cel mai r"sindit.

0inereurile de Zol%ram se g"sesc în /edera ia Rus", uedia, (ustria, (nglia, aniaț

etc.

aracieristicile <olframului s0nt /

) densitatea d < = 1,? Ag@dmK5

) temeratura de toire _t Z ; K KH<C 5

) re!isti*itatea elettrica, 7 Z ; <,<?? :mm@m #la <C$.

olframul are cel mai ridicat punct de topire dintre toate metalele!El nu se o'idea!" la temeratura obi nuit". -a temeratura de G<<C încee sa seș

o'ide!e 5 de aceea, %olosirea la temeraturi este G<<C necesit" atmos%era rotectoare.

Qol%ramul este %oarte dur, casant i greu relucrabil.ș

(cest metal se ob ine rin metalurgia ulberilor la temeraturi %oarlte înalte, iarț

rodusul oate %i tre%ilat îna la dimensiuni de sutimi de milimetru rin telinologii comlicate.

Utili!arile Zol%ramului în industria electrotehnic" i electronic" sînt 3 la %ilamenteleș

lamilor cu incandescen " 5 la eleetro!i în tuburile electroniceț ' ca anod în tuburile Rontgen 5ca eleetro!i entru sudur" 5 la reali!area contactelor electrice 5 ca re!is enle entru cutoareț

electrice #în atmos%era rotectoare$ 5 la alierea di%eritelor oteluri seciale5 la termoculuri, 5

comonent în alia+e magnetice etc.

K.K.. 0olibdenul #0o$

0olibdenul are caracieristicile urmatoare 3

) densitatea, d 7o = 1<, Ag@dmK 5) temeratura de toire, _t 0o ; =K<C 5

) re!isti*itatea electrica, 70o ; <,<? :mm@m #la <C$.

0olibdenul se o'idea!" la temeraturi este =<<C.

El oate %i tre%ilat, ca i Zol%ramul, îna la dimensiuni de sutimi de milimetru.ș

(lica iile molibdenului sînt 3 la 1"mi cu incandescen ", entru suortul %ilamentelor 5ț ț

la contacte electrice 5 re!isten e entru cutoare. eleclrice de toire i tratamente termice #înț ș

atmos%era rotectoare$ 5 ca eleetro!i de sudur" 5 ca element de aliere în o elurile seciale 5 comț ) onent în alia+e magnetice etc.

21



K.K.K. Tantalul #6$

Tantalul se ob ine rin metalurgia ulberilor i are urmatoare%eț ș caracteristici3

) densitatea, d 5a ; 1=,= Ag@dmK5

) temeratura de toire, _t Ta ; <C 5) re!isti*itatea elcctric", 7 Ta ; <,1? :mm@m #la <C$.

Re!isten a la coro!iune a tantalului este %oarte mare, comarabila cu cea a latinei.ț

El se o'idea!" la temeraturi este =<<C.

(re utili!"ri multile, rintre care 3 ca anod în condensatoarele electrolitice 5 ca elemente

de înc"l!ire la cutoarele electrice 5 ca anod în tuburile electronice de emisie etc.

K.K.>. Niobiul #Nb$

Niobiul se roduce rin metalurgia ulberilor i are urm"toareleș caracteristici 3

) densitatea, d > = H,?= Ag@dmK 5

) temeratura de toire, _t Nb ; >G<C 5

) re!isti*itatea, 7 Nb ; <,1> :mm@m #la <C$.

Niobiul se utili!ea!" în metalurgie ca element de aliere entru alia+e re!istente la

temeraturi înalte, element din alia+e dure etc.

K.>.0ET(-E CU TE0PER(TUR( O(( DE TOPIRE

K.>.1.taniul #n$

taniul sau cositorul se gase te sub %orma de minereu, cel mai r"sîndit %iindș

casiterita #nO$, care se g"se te înș /edera ia Rus"ț , 0alaia, oli*ia.

aracteristicile staniului sînt /

) densitatea, dn ; G,K< Ag@dmK5

) temeratura de toire,_t n ; KC 5

) re!isti*itatea electric", 7 n ; <,1 :mm@m. #la < C$.

taniul este metalul cel mai usor fu#iil! Este moale, %le'ibil, ductil, maleabil.

22



El re!ist" bine la ac iunea agen ilor atmos%erici. în aerț ț se o'idea!a lent i numai laș

sura%a ", %ormîndț o elicul" %oarte sub ire, densa i re!istent", care rote+ea!" metalul deț ș

o'idare ulterioara.

taniul se utili!ea!" la acoerirea tablelor de elț în scoul rote+"rii îmotri*a

coro!iunii5 entru liituri, în stare ura sau aliat5 entru con%ec ionarea %u!ibilelorț

siguran elor 5 este comonent al bron!urilor.ț

K.>..Plumbul #Pb$

Princialul minereu din care se e'trage lumbul este sul%ura de lumb #Pb$,

numit" +alen! Cantit" i mari din acest minereu se g"sesc în.ț /edera ia Rus"ț , Polonia,

.U.(., 0e'ic, Canada i Romania. Prelucrarea lumbului se %ace în u!inele metalo)ș

chimice.

aracteristicile plumului sînt /

) densitatea, d ; ; 11,K Ag@dmK5

) temeratura de toire, _t Pb. ; KGC5

) re!isti*itatea electric", 7 Pb ; <.1 :mm@m #la <C$.

Plumbul este un metal moale, ductil i maleabil. (liat cu stibiul,ș lumbul de*ine mai dur

#Slumb tare$.

2aorii de lumb sînt to'ici,. utînd ro*oca into'ica ii gra*e.ț

Plumbul nu este re!istent la *ibra ii, mai ales la temeraturi ridicate. Pentru a se m"riț

re!isten a la *ibra ii, lumbul se alia!" cu cadmiul, stibiul, curul, staniul, dar de*ine mai u inț ț ț

re!istent la coro!iune.

9n aer uscat metalul se acoer" cu un strat ba!ic de carbonat de lumb.

Plumbul nu este atacat de acidul clorhidric, sul%uric, %os%oric, dar se di!ol*a usor în acid

a!otic diluat i în acid acetic diluat 5ș nu este atacat nici de a".

Plumbul o%er" cea mai bun" rotec ie îmotri*a ra!elor Rontgen i a ra!elor gammaț ș

El este utili!at entru mantale de rotec ie contra "trunderii ume!elii la cabluri electriceț

5 la %abricarea acumulatoarelor electrice cu l"ci de lumb 5 la reali!area unor alia+e de liit 5

entru ecrane de rotec ie contra ra!elor sau Rontgen. ul%ura de lumb se utili!ea!" laț

%abricarea celulelor %otoelectrice.

23



K.>.K. incul #n$

Cel mai imortant minereu de !inc este blenda#n$ cu aro'imati* =G^ !inc. (cest

minereu se g"se te în Romnia, Polonia, ]ermaniaș

arateristicile #incului sînt /

) densitatea, dn ; G,1K Ag@dmK5

) temeratura de toire, _t n ; >1C 5

) re!isti*itatea electric", 7 n ; <,<= :mm@m #la <C$.

tratul de o'id care se %ormea!" la sura%a a metaluiui este unț strat rotector.

-a temeratura obi nuit" !incul este casant, dar la temeraturi îutre 1<< i 1?<C de*ineș ș

maleabil i ast%el oate %i laminat, %or+at, tre%ilat. Peste temeratura de 1?<C rede*ine casant.ș

Nu este atacat deloc de aa.

Princialele utili!"ri ale !incului 3 !incarea tablelor i sîrmelor de %ier, oera ie care seș ț

nume te imroriu Sgal*ani!are 5 este comonent al alamelor 5 entru reali!area electro!ilorș

elementelor gal*anice i a lamelor %u!ibile entru siguran e.ș ț

(lia+ele !incului cu curul sau aluminiu sînt %olosite entru conducloare electrice care

înlocuiesc uneori conductoarcle de curu sau aluminiu.

2#



K.?.0(TERI(-E CONDUCTO(RE CU 9N(-T\ REITI2IT(TE E-ECTRIC\l

Cu aceste materiale se reali!ea!" 3

) re!istoare de reci!ie i re!istoare etalon 5ș

) re!istoare de ornire "i reglare 5

) re!istoare entru încal!ire electric".

0aterialele conductoare cu înalt" re!isti*itate electric" trebuie sa satis%ac" urmatoarele

condi ii 3ț

)s" aib" re!isti*itate mare entru a se utea ob ine re!istoare cu re!isten " electric" cîtț ț

mai mare, într)un *olum ctî mai mic #cu consum minim de material conductor$ 5

)sa suorte temeratura de %unc ionare, %"r" ca la r"cire s" de*in" %ragile sau s") iț ș

modi%ice roriet" ile ini iale 5ț ț

)coe%icientul de temeratura al re!isti*it" ii 5ț

M ; ρ

2− ρ1

ρ1(θ

2−θ

1)

5

)sa %ie cît mai mic, adic" re!isti*itatea s" se modi%ice cît mai u in cu temeratura #M ;ț

1<)>. . .1<)= OC)1$ 5

)tensiunea termoelectromotoare %a " de curu sa %ie cît mai redus", îndeosebi entruț

materiale utili!ate la %abricarea re!istoarelor de reci!ie %olosite la aaratele de m"surat. 9n ca!

contrar aceste tensiuni %alsi%ic" indica iile aaratului de m"surat 5ț

) s" %ie ie%tine.

2$



K.?.1. (-I(E PENTRU REITO(RE ET(-ON I DE PRECIIEȘ

Ca alia+e entru re!istoare etalon i de reci!ie utili!ea!"ș manganina iș aliajele pe

bază de metale pre ioase.ț

Manganina are urmatoarea como!i ie aro'imati*" 3 H?^ curu, 1.^ mangan i K^ț ș

nichel sau aluminiu.

Pentru manganina cu nichel coe%icientul de temeratur" al re!isti*it" ii este 1<ț )? oC)1,

re!isti*itatea <,>K :mm@m, tensiunea termoelectromotoare în raort cu curul 2@C iș

temeratura ma'im" de utili!are =<C #entru asigurarea in*ariabilit" ii re!isten ei electriceț ț

tim îndelungat$.

0anganina se relucrea!" u or, utînd %i tras" în ben!i i %ire sub iri.ș ș ț

Pentru îmbunataîirea roriet" ilor manganinei, ea se suune unui tratament termic deț

îmbatrinire, rin recoacere la 1<< 41><C în *id, decaare, r"cire lent" i aoi "strareș

îndelungat" la temeratura camerei.

Alia)ele f !ază de metale #re ioaseț sînt / aur)crom, argint)mangan)staniu, argint)

nichel.

(ceste alia+e au re!isti*itate mare i coe%icient mic de *aria ie a re!isti*it" ii cuș ț ț

temeratura.

2%



K.?.. (-I(E PENTRU REITO(RE

Ca alia+e entru re!istoare se utili!ea!" 3 constantanul, nichelina i alte alia+e #ș cupru"

#inc, cupru"nichel"#inc, fonta3!

*onstantanul este cel mai utili!at alia+ din aceast" categorie i con ine =<^ curu iș ț ș

><^ nichel.

El are cel mai mic coeficient de temperatură al rezistivită ii,ț aro'imati* 1<)= C)1,

moti* entru care se nume teș constantan, adic" aliat cu re!isti*itate electric" ractic constant".

Constantanul are re!isti*itatea electric" <,? :mm@m i temeratura ma'im" deș

utili!are >?<C.

(re tensiunea termoelectromotoare mare în raort cu curul, de K 2@C, ceea ce îl%ace inutili!abil la reali!area re!istoarelor de reci!ie i etalon.ș

-a temeratura de <<C constantanul se o'idea!", acoerindu)se `u elicul"

%le'ibil" i i!olant" electric. (ceast" elicul" ermite utili!area %irelor de constantan ast%elș

o'idate, sa %ie bobinate e un suort izolant, sir" lîng" sir", în construc ia re!istoarelor, cuț

condi ia c" tensiunea între dou" sire *ecine s" nu de" easca 1 2.ț ș

+iclielina este un alia+ de cu#ru-nicel-mangan.

E'ista di%erite sorturi de nichelin" în %unc ie de con inutul de nichel, care oate *ariaț țîntre ? i K?^,ș

Continutul de mangan în alia+ rere!int" 4K^.

Nichelinele au re!isti*it" i de ordinul <,> :mmț @m, coe%icientul de temeratur" al

re!isti*it" ii de 1>1<ț )? +C)1 i tensiunea termoelectromotoare de ? 2@C.ș

Temeratura ma'im\ de utili!are a nichelinei este K<<C.

Nichelina se utili!ea!\ în secial entru reostate de ornire i reglare a tura iei laș ț

motoarele electrice.

(lte alia+e entru re!istoare sînt alia+ele din curu)!inc. curu) !inc)nichel #alaca$,

recum iș %onta.

(ceste alia+e au coe%icientul de temeratur" al re!isti*it" ii mult mai mare decît cel alț

constantanului.

/onta are re!isti*itate mare #circa 1,? :mm@m$, dar are de!a*an) ta+ul c" de*ine %oarte

casant", în secial du" c re!istoarele au %unc ionat la temeraturi ridicate.ț

2&



K.?.K. 0ET(-E I (-I(E PENTRU E-E0ENTE DE 9NC\-IREȘ E-ECTRIC\.

9n anumite ca!uri sînt utili!ate i melale tehnice ure ca aluminiul, %ierul, Zol%ramul,ș

molibdenul, nichelul, latina, tantalul, entru diso!iti*e de înc"l!ire.

a.(lia+e e ba!" de nichel

+ieromul con ine ?4K<^ crom, restul nichel.ț

Pre!en a manganului în alia+ în roor ie de 1 4^ %a*ori!ea!" %or+area i laminarea,ț ț ș

iar în roor ie de ?4H^ sore te mult re!isti*itatea electric".ț ș

Nieromurile care %unc ionea!" la temeraturi înalte con in i ?4 H^ molibden, careț ț ș

sore te stabilitatea termic" i re!isten a la temeraturi ridicate.ș ș ț

(lia+ele nicrom au temeratura ma'im" de utili!are 1 <<<C iș mare re!isten " laț

o'idare.

eronieromul con ine =<)G<^ nichel, 1?4<^ crom, 1? 4 ?^ %ier, e*entual iț ș

cîte*a rocente de mangan i molibden introduse în alia+ în acelea i scouri i la alia+eleș ș ș

nicrom.

-a temeraturi de =<<4<<C aceste alia+e de*in %ragile.

înt mai ie%tiiie decît alia+ele nicrom, dar sînt mai u in re!istente la. o'idare, dinț

cau!a con inutului de %ier în alia+.ț

!.Alia)e #e !ază de ier

(lia+ele e ba!" de nichel %iind scume, s)au elaborat alia+e e ba!" de %ier, re!istente la

temeraturi mari.

/eeralul con ine aro'imati* 141?^ crom, ?^ț aluminiu, restul %ier.

(lia+ul este utili!abil în" la temeraturi de 1 <?<C.

/eeralul este mai dur i mai %ragil decît micromul, relucrîndu)se mai greu.ș

E'ist" alia+e de ti %eeral care au un rocent mai ridicat de crom i aluminiu, acesteaș

utînd lucra la, temeraturi îna la 1 K?<C, dar %iind mai dure se relucrea!" numai la cald.

anthalul, rodus al u!inelor Santhal din uedia, con ine <4>^ crom, ?4=^ț

aluminiu, ^ cobalt i restul %ier.ș

(re re!isti*itatea electric" 1,K41,K? :mm@m, suerioar" alia+elor nicrom, iș

temeratur" ma'im" de utili!are de 1 ?<C.

Cromalul con ine =>^ %ier, K<^ crom, >,? aluminiu i 1,?^ carbon, mangan, sul% iț ș ș

%os%or.

Poate lucra la temeraturi ma'ime în" la 1 K<<C.

2'



K.?.>.(-I(E-E /IER)C(RON

(lia+ele %eroase se ob in din minereuri de %ier, care con in %ierul sub %orm" deț ț oxi#i sau

carona i!ț

Procesul de ba!a la ob inerea alia+elor %eroase îl rere!int" reducerea o'i!ilor de %ier dinț

minereu cu a+utorul cocsului i o'idului de carbon, la temeraturi înalte, într)un cutor secialș

numit furnal!

(lia+ele %eroase sînt fontele iș otelurile, care con in, e linga %ier i carbon, alte elementeț ș

ca 3 siliciu, man+an, fosfor i"sulf,ș numite ehmente permanente 0nso itoareț ale %ierului iș

carbonului. Ele sînt re!ente în alia+ele %eroase în roor ii relati* mici #de ordinul sutimilor sauț

!ecimilor de rocent$.

(. /ONTE

Se cunosc fonte rute sau fonte de prima topire iș fonte turnate 0n piese sau fonte de a

doua topire!

a./O(TE RUTE (U /ONTE DE PRI0( TOPIRE

/ontele brute #de rima toire$ rere!int" rodusul rimar al combinatelor siderurgice,

%iind ob inute rin reducerea minereurilor cu a+utorul cocsului în %urnale.ț

/ontele brute se utili!ea!" numai entru %abricarea altor alia+e %eroase i anume 3 aș

fontetor turnate i aș o elurilor!ț

/ontele brute au între K,? si >,?^ carbon i se clasi%ic" în 3ș fonte rute nealiate i fonteș

rute aliate!

/ontele brute nealiate sînt %ontele în care siliciu i manganul nu deasesc ?^ %iecare.ș

/ontele brute nealiate, %olosite entru ob inerea o elului, au simbolul /( i se maiț ț ș

numesc iș fonte de afinare!

/ontele brute nealiate, %olosite entru ob inerea %ontelor turnate în iese, au simbolurileț

/ sau /, du" cum sînt turnate în %orme dcschise sau în %orm" de caluuri.

2



/ontele brute aliate sînt %ontele în care siliciul i manganul deasesc ?^ %iecare.ș

/ontele brute aliate se %olosesc ca adaos la elaborarea o elurilor scciale i seț ș

simboli!ea!" ast%el 3

/ 4 %ont" brut" silicioas" 5

/Og 4 %ont" brut" manganoas" sau oglind" 5/Og 4 %ont" silicomanganoas".

b./ONTE TURN(TE 9N PIEE (U /ONTE DE ( DOU( TOPIRE

(ceste %onte se obtin rin retoirea in cutoare seciale, numite cuiloun, a %ontei brute

imreuna cu %onta *eche si %ondanti.

Ele con in între i >,K^ carbon i elementele ermanent înso itoare.ț ș ș ț

9n %unc ie de con inutul elementelor însotitoare i de condi iile de solidi%icarc seț ț ș ț

deosebesc 3 fonte ale, fonte cenu ii, fonte maleaile!ș

/ontele albe au simbolul /a i con in3 ,K4K,1^ carbon5 <,= 41,>^ siliciu, <,<H^ș ț

sul%, <,K4<,?^ mangan i îna la <,^ %os%or.ș

înt %olosite entru %abricarea ieselor re!istente la u!ur" i entru ob inerea %ontelorș ț

maleabile.

/ontele cenu iiș au simbolul /c i con in 3 este ,<=^ carbon 5 <,? 4K,?^ siliciu, careș ț

îmbunata e te roriet" ile de turnare 5 <,<H 4 <,1^ sul%, care mare te duritatea i mic orea!"ț ș ț ș ș ș

%luiditatea 5 <,? 4<,H^ mangan, care mic orea!" ac iunca d"unatoare a sul%ului i <,41^ș ț ș

%os%or, care reduce temeratura de toire m"re te duritatea i %ragilitatea.ș ș

/ontele cenu ii sînt cele mai utili!ate entru reali!area de iese turnate din %ont" înș

industria construc iilor de ma ini i industria electrotehnic".ț ș ș

/ontele maleabile se ob in din %ontele albe rintr)un tratament de maleabilitate, careț

consta într)o încal!ire îndelungat" #între < i H< h$ la ?< 4 G<C, urmat" deș r"cire %oarteînceat" în" la G<C i aoiș o r"cire îna la temeratura ambiant".

ontele malea!ile se simboli!ea!" rin /m i sînt %oarte utili!ate în construc ia deș ț

ma ini entru %abricarea ieselor mici sau cu ere i sub iri.ș ț ț

3



. O E-URIȚ

O elurile au caracteristici mecanice suerioare %ontelor, %or+îndu)se iț ș

laminîndu)se. De asemenea, ele ot %i turnate i sudate.ș

O elurile se elaborea!" din %ont" rin reducerea carbonului la <,<>4,<=^ i aț ș

con inutului de siliciu s i mangan.ț ș

E'ist" un numar %oarte mare de calit" i de o eluri, cu utili!"ri di%erite în %unc ieț ț ț

de roriet" ile lor.ț

a.C-(I/ICRE( O E-URI-OR Ț

O elurile se clasi%ic" dua mai multe criterii.ț

%n func ie de compo#i ia chimicț ț , se deosebesc 3 o eluri nealiate i o eluri aliate.ț ș ț

O elurile nealiateț #numite o eluri carbon$, care con in %ier, carbon i elemente înso itoareț ț ș ț

în roor ii obi nuite, sînt de dou" %eluri 3ț ș

)o eluri caron oi nuite,ț ș simboli!ate cu ini ialele O- urmate de unț

numar de dou" ci%re care e'rim" re!isten a minim" de ruere la trac iune, înț ț

daN@mm 51

"o eluri caron de calitateț , simboli!ate rin O-C, urmat de un numar

de dou" ci%re, care e'rim" în sutimi rocentul de carbon.

O elurile aliateț con in e ling" %ier, carbon i elementele înso itoare i anumiteț ș ț ș

elemente de aliere ca 3 crom, nichel, Zol%ram, *anadiu i titan.ș

O elurile aliate sînt denumite du" elementul rincial de aliere 3 o el manganos,ț ț

el nichel,, o el crom)nichel,ț ț el crom)nichel)mangan, o el nichel)molibden, o elț ț ț

silicios, o el Zol%ram, o el cobalt.ț ț

? elul man+anosț se %olose te la rotoarele masinilor electrice, iar o elul nichel iș ț ș

o elul crom)nichel la arbori, carcase entru ma ini suuse *ibra iilor i ocurilor, ro iț ș ț ș ș ț

din ate, iese rotitoare entru ma ini cu tura ii mari.ț ș ț

? elul crom"nichel"man+anț se %olose te ca sîrm" entru banda+area rotoarelor.ș

? elul nichel"vanadiuț iș o elul nichel"molidenț sînt %olosite entru reali!area

ieselor deosebit de solicitate.

? elul siliciosț , în %unc ie de rocentul de siliciu, se utili!ea!" la reali!area tableiț

silicioase entru tole, a carcaselor, scuturilor i olilor ma inilor electrice.ș ș

? elul <olframț se utili!ea!a entru reali!area de scule a chietoare, matri e iș ț ș

magne i ermanen i.ț ț

31



? elul coalt ț se %olose te entru reali!area magne ilor ermanenn iș ț ț

up destina ieț o elurile se clasi%ic" ast%elț 3

"o eluri pentru cons ruc ii,ț ț ț destinate construc iilor metalice #oduri, *agoane etc.$ iț ș

construc ii de ma ini #ro i, arbori etc.$ 5ț ș ț

"o eluri pentru scule,ț simboli!ate rin OC, urmat. de un num"r, care indic" rocentul

mediu de carbon 5 e'emlu OC H rere!int" o el entru scule cu <,H^ carbon 5ț

"o eluri speciale,ț care sînt 3 o eluri cu roriet" iț ț magnetice, %olosite la reali!area

magne ilor ermanen i5 o eluri ino'idabile, re!istente la coro!iune 5 o eluri de mare re!isti*itateț ț ț ț

i stabilitate, %olosite la reali!area de re!istoare 5 o eluri re!istente la u!ur" 5 o eluri entru arcuriș ț ț

etc.

K.=.0(TERI(-E-E j0IJONDUCTO(RE

0aterialele semiconductoare sînt materiale care, din unctul de *edere al conducti*it" iiț

electrice, ocu" o!i ie intermediar" între materialele conductoare i materialeleț ș

electroi!olante5

emiconductoarele alc"tuiesc clas" de substan e numeroase i rasîndite în natur".ț ș

Practic, o'i!ii de metale, sul%urile, seleniurile, telururile etc., recum iș serie de elemente

simle, cum sînt carbonul #sub %orm" de gra%it$, telurul, borul, %os%orul, arseniul, seleniul, cesiul,

germaniul, siliciul sînt materiale semiconductoare.

-a aceste materiale între banda energetic" #de *alen "$ i cea de conduc ie e'ist"ț ș ț banda

inter!is".

-a temeraturi +oase nu e'ist" electroni în banda de conduc ie, deci semiconductoarele,ț

la aceste temeraturi, nu conduc curentul electric.

32



K.=.1. E0ICONDUCTO(RE CU CONDUCTI2IT(TE INTRINEC\ .

Conducti*itatea intrinsec" aare numai la materialele semiconductoare ure.

9n %igura ?.1 se consider" sec iune rintr)un cristal de germaniu, în care se obser*" c"ț

între atomi se reali!ea!" legatur" chimic" co*alenta #%ig. ?.1, a3! Prin aceast" legatur" chimic",

în +urul %iecarui nucleu al atomului de germaniu se g"sesc cîte ot electroni 3 atru aar inț

nucleului resecti*, iar ceilal i atru celorlal i atomi cu care %ormea!" legatur" co*alent". Prinț ț

urmare fiecare electron de vaien are ) atrac ie dul!ț ț

-a temeratura camerei, datorit" agita iei termice,ț arte din electronii de *alen "ț

"r"sesc leg"tura co*alent" i de*in electroni liberi #de conduc ie$. /iecare electron de *aien "ș ț ț

de*enit electron liber, las" în urma lui legatur" chimic" nesatis%acut" sau un gol #%ig. ?.1, 3!

Perechi electron)gol ot %i generate nu numai e cale termic", ci i datorit" unui aort deș

energie de alt" natur".

ub in%luen a unui cîm electricț E, electronul de conduc ie se de) lasea!" cu *ite*aț ve,

în sens in*ers cimului. ub ac iunea aceluia i cîm e'terior, un electron de *alen " a%lat înț ș ț

*ecin"tatea golului *a a*ea energie su%icient" entru a se delasa i a ocua locul liber. -a rîndulș

s"u, electronul care a ocuat locul liber las" în urma lui un gol care oate %i ocuat de un alt

electron de *alen " din *ecin"tate s.a.m.d. (re locț delasare a electronilor de *alenta în sens

in*ers cîmului i în acela i timș ș delasare a locului liber #golului$ în sensul cîmului.

/ig. ?.1. Rere!entarea în lan a unei or iuni dintr)un cristail de germaniu ur 3ț

a - cristalul nu conduce curent electric

b - cristalul #oate conduce curent electric.

33



]olurile se comort" ca ni te articule încarcate cu sarcina electric" o!iti*", care seș

delasea!" în sensul cîmului cu *ite!a ve #v + ; ve 3!

Deci, la materialele semiconductoare ure electronii liberi i golurile care aar sîntș

erechi #numarul de eleclroni liberi este egal cu numarul de goluri$.

-a aceste semiconductoare conducti*itatea electric" aare atît rin delasareaelectronilor liberi #de conduc ie$ în sens in*ers cîmului, cît i rin delasarea electronilor deț ș

*alen " în sens in*ers cîmului #sau a golurilor în sensul cîmului electric$.ț

K.=.. E0ICONDUCTO(RE CU CONDUCTI2IT(TE ETRINEC(

Conducti*itatea e'trinsec" aare la semiconductoarele imuri%icate în mod secial cu

alte elemente, imuri%icate, care se mai nume te iș ș dotarea semiconductorului sail doparea

semiconductorului!

9n %unct e de elementele %olosite entru imuri%icare e'ista dou" tiuri deț

semiconductoare e'trinseci 3 tip n iș tip p!

3#



(. E0ICONDUCTO(RE DE TIP n

(ceste semiconductoare se ob in rin dotarea semiconductorului ur cu atomiș

enta*alen i de 3ț fosfor, arsen, ismut, stiiu, în concentra ii mici de ordinul 1<ț )G.

9n %igura ?., a se resuune dotarea germaniului cu %os%or. Din cei cinci electroni de

*alen " ai %os%orului, rere!enta i m"ri i în desen,ț ț ț

/ig. ?. Rere!entarea în lan a unei or iuni dintr)un cristal de germaniu imuri%icat3ț

a)imuri%icat cu %os%or 5 b)imuri%icat cu aluminiu.

atru dintre ei *or %orma leg"turi co*alente cu atomii *ecini de germaniu, la %el ca într)un

semiconductor ur. (l cincilea electron al %os%orului *a %i atras numai de nucleul roriu, deci

*a a*ea legatur" mai slab". (cestui electron îi este su%icient un aort de energie de numai <,<?

e2 entru a de*eni electron liber, %at" de <,G< e2.entru roducerea unei erechi electron)gol în

germaniu.. 9n consecin ", la temeratura obi nuita, ractic, to i atomii imurit" ilor enta*alenteț ș ț ț

ierd al cincilea electron, care de*ine electron de conduc ie, iarț atomul de impuritate devine ion

po#itiv! (cesti electroni de conduc ie nu las" în urma lor goluri, deoarece ei nu ro*in dinț

leg"turi co*alente.

Imurit" ile enta*alente rere!int" sursa de electroni de conduc ie entruț ț

semiconductor i de aceea sînt numiteț impuritaii donoare!

imultan cu aari ia eleclronilor de conduct e genera i de imurit" i, aar i erechiț ț ț ț ș

electron)gol ca i la semiconductoarele ure. Ca urmare, la aceste semiconductoare numarulș

total de electroni de conduc ie este îotdeauna mai mare decît numarul de goluri #Ssarciniț

o!iti*e$.

9n consecin ", la semiconductoarele cu imurit" i enta*alente electronii #sarciniț ț

negati*e$ rere!int" urt"tori ma+oritarii de sarcina, iar golurile #sarcini o!iti*e$ rere!int"

urt"tori minoritari.

Condncti*itatea electric" dalorîndu)se în rincial sarcinilor negati*e #elecironilor

liberi$, semiconductoarele se numesc de ti n.i

3$



. E0ICONDUCTO(RE DE TIP p

(ceste semiconductoare se ob in rin dotarea semiconductorului ur cu elementeț

tri*alente 3 aluminiu, ar, iridiu, +aliu!

9n %igura ?., se consider" germaniu ur dotat cu aluminiu. (tomii de aluminiu a*înd

numai trei electroni de *alen " rere!enta i m"ri i e desen, satis%ac numai trei legaturi co*alenteț ț ț

cu atomii de germaniu, leg"tura ramînînd nesatis%"cut" #un gol$.

Datorit" agita iei termice, chiar la temeratura normal", un electron dintr)o leg"turaț

*ecin" oate s" comlete!e leg"tura nesatis%"cut", l"sînd în urm" sa un gol. (cestui electron îi

este su%icient un aort de <,<> e2 entru a e%ectua aceast" trecere. :tomul de impuritte devine

0n acest ca# ion ne+ativ!

Imurit" ile tri*alente se numescț impurit i acceptoare,ț deoarece rimesc electroni de la

atomii *ecini de germaniu.

imultan cu aari ia golurilor datorit" imurit" ilor tri*alente, aar i erechi electron)ț ț ș

gol, ast%el încîl numarul de goluri este mai mare decît numarul de electroni liberi.

Deci golurile #sarcini o!iti*e$ rere!int" urt"tori ma+orit"ri de sarcin", iar electronii

urt"tori minoritari.

Conducti*itatea elcctric" datorîndu)se în rincial, în acest ca! Ssarcinilor o!iti*e,

semiconductor se nume te de. ti .ș

C. E-E0ENTE E0ICONDUCTO(RE

Princialele. elemente semiconductoare sînt 3 +ermaniul, siliciul iș seleniul! 9n a%ara

acestora i telurul, %os%orul, arseniul, antimoniul, gra%itul sînt elemente semiconductoare, dar cuș

roriet" i mai slabe.ț

/ermaniul este un element, tetra*alent i se gase te în natur" sub %orm" de minereu deș ș

germaniu, numit +ermanit, care con ine K41<^ germaniu.ț

]ermaniul are num"rul atomic ; K, densitatea ?,KK Ag@dmK la ?C i temeratura deș

toire G<C.

El este un metal de culoare alb)argintie, %oarte dur i casant i se relucrea!" e'trem deș ș

greu.

Din unct de *edere chimic, germaniul este stabil, %iind atacat de u ini aci!i i ba!e.ț ș

(a nu are nici in%luen " asura germaniului.ș

e di!ol*" într)un amestec de acid a!otic i acid %luorhidric chiar la temeratura camerei.ș

Cu hidrogenul se combin" %ormînd hidruri, iar cu o'igenul da o'idul de germaniu ]eO iș

bio'idul de germaniu ]e<.

3%



Caracteristicile electrice sînt in%luen ate de concentra ia i %elul imurit" ilor con inute înț ț ș ț ț

el.

0iliciul este un element tetra*alent, deosebit de r"sîndit în natur" sub %orm" de silica i iț ș

bio'id de siliciu #cuart$. Este. al doilea element ca r"sîndire dua o'igen i rere!inta ?,G?^ș

din scoar a "mîntului.ț

iliciul are numarul atomic ; 1>, densitatea ,KK Ag@dmK i temeratura de toireș

1 ><<C.

(re culoare cenu ie)albastr" i luciu metalic.ș ș

9n combina ie cu hidrogenul d"ț silani, care sînt %olosi i în tehnic" diso!iti*elorș

semiconductoare #diode, redresoare, celule %otoelectrice, circuite integrate etc.$. Nu este atacat de

aci!ii clorhidric i sul%uric dar este atacat de hidro'i!ii de sodiu i otasiu i de amestecul de acidș ș ș

a!otic cu acid %luorhidric.iliciul re!int" a*anta+ul c" îsi men ine caracteristicile i la temeraturi ridicate #1?<4 ț ș

<<C$.

0eleniul %ace arte din grua a 2I)6 a sistemului eriodic i sre deosebire de germaniuș

i siliciu, care sînt elemente cristaline, el oate %i atît cristalin, cît i amor%.ș ș

eleniul are numarul atomic ; K>, densitatea în stare cristalin" >,>= Ag@dm iș

temeratura de toire 1G<C.

eleniul este %oarte sensibil în aer i nu reac ionea!" cu aa, în schimb reac ionea!" u orș ț ț ș

cu clorul i %luorul, iar la cald reac ionea!" cu o'igenul. Cu metalele %ormea!" seleniuri.ș ț

Este unul dintre rimele semiconductoare %olosite la reali!area redresoarelor i celulelorș

%otoelectrice.

D. CO0PU I E0ICONDUCTORIȘ

Pe lîng" elemenlele semiconductoare, în tehnica sînt %olosile i combina iiș ț

semiconductoare ca 3 sul%ura de !inc, sul%ura de cadmiu, carbura de siliciu, o'idul curos saucuro'idul, amestecuri de o'i!i etc.

3&



0ulurile sînt substan e %luorescente, adic" re!int" rorietatea de a emiteț radia ieț

luminoas" un anumit tim du" ce au rimit radia ie de e'cita ie #ra!e , ultra*iolete, catodice,ț ț

%ascicule de articule nucleare. etc..$. Datorita acestei rorie" i materialele %luorescente sîntț

utili!ate în iluminatul modern rin desc"rc"ri în ga!e, entru %abricarea ecranelor

osciloscoaelor, tele*i!oarelor etc.*ar!ura de siliciu îsi mic orea!" mult re!isti*itatea cu cre terea tensiunii. Carbura deș ș

siliciu este %olosit" entru reali!area varistoarelor %olosite entru rotec ia liniilor electriceț

îmotri*a suratensiunilor.

$izii îsi mic orea!" re!isti*itatea cu cre terea temeraturii i sînt %olosi i la %abricareaș ș ș ț

termistoarelor , utili!ate la m"sur"ri de temeraturi, limitarea curentului într)un circuit electric,

.ca de e'emlu limitarea curentului la ornirea motoarelor electrice.

>.0(TERI(-E E-ECTROIO-(Nj

0aterialele electroi!olante numite iș dielectrice sînt caracteri!ate de re!isti*itate

electric" deosebit de mare curins" între 1<1 i 1<ș K :mm@m.

Ele ser*esc e de arte la i!olarea electric" între elementele conductoare de curent

electric, care se g"sesc la oten iale electrice di%erite, i a elementelor conductoare %a a deț ș ț

"mînt, iar e de alt" arte, ca dielectric în condensatoarele electrice.

0aterialele electroi!olante. sînt cele mai numeroase materiale electrotehnice, numarul lor %iind în continu" cre tere, datorit" în secial chimiei macromoleculare, care în ultimele treiș

decenii sa de!*oltat considerabil. Cu toate c" numarul lor este %oarte mare, nu c'ist" îns"

materiale electroi!olante care s" coresund" în totalitate din unct de *edere electric, mecanic,

chimic, termic, s" aib" cost redus i %iabilitate ridicat".ș

0aterialele electroi!olante %iind cele care îsi ierd mai reede roriet" ile #îmb"trinesc$ț

în comara ie cu materialele conductoare i magnetice, determin" de %at durata de ser*iciu aț ș

echiamentelor i instala iilor în care sînt utili!ate #ma ini i aarate electrice, trans%ormatoareș ț ș șelectrice,linii electrice de transort, distribu ie i utili!are a energiei electrice etc.$.ț ș

3'



>.1.0(TERI(-E E-ECTROIO-(NTE ](O(E

-a materialele electroi!olante ga!oase constanta dielectric" este aro'imati* egala cu 1 iș

re!isti*itatea elcctric" #de *olum$ este de ordinul 1<1? :cm.Du" str"ungere, i!ola ia laț

materialele ga!oase se re%ace instantaneu.

Princialele ga!e electroi!olante sînt 3 aerul, a!otul, hidrogenul, neonul, argonul,

critonul i ga!ele electronegati*e.ț

>.1.1. (ERU-

(erul la resiune normal" este re!ent în toate diso!iti*ele i instala iile electrotehnice,ș ț

iar în unele dintre acestea i la resiuni ridicate sau %oarte sc"!ute,ș

El este lisit de to'icitate, dar e'ercit" în tim, mai ales sub ac iunea curentului electric,ț

ac iune coro!i*" asura unor metale,ț ac iune de degradare asura unor materialeț

electroi!olante i de o'idare a uleiurilor.ș

Rigiditatea dielectric" a aerului în cîm uni%orm i în condi ii normale de temeratur" iș ț ș

resiune este de K A2@cm.

>.1..(OTU-

(!otul are aro'imati* acelea i caracteristici ca i aerul, %"r" îns" s" %a*ori!e!eș ș

o'idarea uleiurilor i a materialelor electroi!olante,. .ș

El se utili!ea!" îmreun" cu un)ga! inert la umlerea baloanelor l"milor cu

incandescen ", ca dielectric în condensatoarele de înalt" tensiune, recum i la trans%ormatoareț ș

cu ulei 4 erne de a!ot 4 entru e*itarea o'id"rii uleiului.

ub resiune, a!otul este utili!at la umlerea unor cabluri de înalt" tensiune.

>.1.K.IDRO]ENU-

idrogenul este cel mai u or ga!.ș

Din cau!a densit" ii sale reduse #de 1>,1> ori mai mic" decît cea a aerului$, %rec"rile înț

ma inile electrice rotati*e sînt de dou" ori mai mici la utili!area hidrogenului ca mediu de r"cireș

în locul aerului, ermitînd cre terea uterii %a " de ma ini identice r"cite cu aer.ș ț ș

Conducti*itatea termic" a hidrogenului este de aro'imati* ate ori mai mare decît cea aș

aerului i caacitatea de r"cire de 1,? ori mai mare5 rigiditatea dielectric" este <,=4<,G din cea aș

aerului.

(mestecul de hidrogen cu aerul în anumite roor ii este e'lo!i*.ț

3



idrogenul se utili!ea!" ca mediu de r"cire în secial la ma inile electrice cu tura ieș ț

mare #la turbogeneratoare$.

9n atmos%er" de hidrogen i!ola ia ma inilor electrice îmbatrîne te mai lent, din cau!aț ș ș

absen ei o'igenuluiț

>.. 0(TERI(-E E-ECTROIO-(NTE -ICIDE

0aterialele electroi!olante lichide sînt materialele care în timul e'loat"rii se g"sesc în

stare lichid".

Ele re!int", ca i ga!ele, a*anta+ul c" ocu" toate sa iile libere i du" str"ungere seș ț ș

regenerea!" instantaneu.

înt mai grele i mai scume decît ga!ele, dar transmit mai bine c"ldura.ș

0a+oritatea dielectricilor lichi!i sînt in%lamabili, se o'idea!" în tim, dau amestecuriga!oase in%lamabile sau to'ice i atac" într)o oarecare masura materialele conductoare iș ș

electroi!olante solide cu care *in în contact.

Ca dielectrici lichi!i se utili!ea!" uleiurile minerale, uleiurile sintetice i hidrocarburileș

aromatice #ben!en, toluen etc.$ utili!ate ca sol*en i în como!i ia lacurilor electroi!olante.ț ț

>..1. U-EIURI 0INER(-E

Uleiurile minerale sînt roduse naturale ob inute din iei rin distilare %rac ionat".ț ț ț

Du" utili!"rile lor, uleiurile minerale se îmart în urm"toarele sorturi3 ulei de

trans%ormator, ulei de cablu, ulei de condensator.

Uleiul de trans%ormator ser*e te ca i!olant în trans%ormator i la r"cireaș ș

trans%ormatorului.

El i!olea!" în%" ur"rile #între ele i %a " de mie!ul %eromagnetic$ i e*acuea!" ierderileș ș ț ș

din trans%ormator în timul %unc ion"rii, contribuind la r"cirea lui.ț

Uleiul de trans%ormator se utili!ea!" i la întrerutoare electrice.ș

#



;ropriet ile esen iale ale uleiuluiț ț *aria!" cu como!i ia lui i sînt urmatoarele 3ț ș

) tangen a unghiului de ierderi, tg k 1<ț )K 5

) ermiti*itatea relati*", @r = ,. . .,> 5

) rigiditatea dielectric", E str ; 1?. . . 1?< A2@cm 5

) re!isti*itatea, 7 1<1 :cm #la <C$ 5

,

) unctul de in%lamabilitate minim, _t min = 1?. . . 1K?C 5

) temeratura ma'im" admisibil" de e'loatare,. A max = <C 5

) *isco!itate mic" #entru bun" circula ie a uleiului în trans%ormator$.ț

(ceste roriet" i se *eri%ic" rin încerc"ri e robe luate eriodic, dinț

trans%ormatoarele i întrerutoarele a%late în e'loatare.ș

leiul de ca!lu se utili!ea!" %ie entru imregnarea hîrtiei la cablurile i!olate cu hîrtie,

%ie la cabluri cu circula ie de ulei.ț

Uleiul %olosit. entru imregnarea hîrtiei este *îscos la temeratura de e'loatare #1<. . .

=<C$ i %luid la temeratura de 1K<ș +C de imregnare a hîrtiei.

Uleiul %olosit la cablurile cu circula ie de ulei trebuie s" %ie %luid, asem"n"tor cu uleiulț

de trans%ormator.

;ropriet ileț uleiului de cablu sînt urmatoarele 3

)ermiti*itatea relati*a, @r = ,1G. . .,K1 5

)unctul de in%lamabilitate minim, _t min ; 1?<...1G<C #entru uleiul de

circula ie $ i ?<. . G<C #entru uleiul de imregnare$.ț ș

leiul de condensator se utili!ea!" entru imregnarea hîrtiei de i!ola ie aț

condensatoarelor.

Este uleiul mineral, bine ra%inat, cu tangenta unghiului de ierderi #tg k$ mai mic" de 1<)

K.

(cest ulei, a*înd ermiti*itatea relati*" r mic", condensatoarele în care se %olose te caș

dielectric au dimensiuni mari, moti* entru care el este înlocuit cu uleiuri sintetice.

#1



>...U-EIURI 2E]ET(-E

Uleiurile *egetale numite i uleiuri sicati*e #de in i de tung$ sînt utili!ate la %abricareaș ș

lacurilor electroi!olante.

Ca i uleiurile minerale, uleiurile *egetale sînt tot uleiuri naturale.ș

>..K.U-EIURI INTETICE C-ORUR(TE.

(ceste uleiuri oart" di%erite denumiri comerciale 3 asAareli #.U.(., /ran a, (nglia$,ț

clohen #]ermania$, so*ol i so*tol #/edera ia Rus"$.ș ț

Ele re!int" mai multe avanta4e %a " de uleiurile minerale, 3 nu sînt in%lamabile, nu sețo'idea!" sub ac iunea arcului electric, se descomun dar nu dau ga!e in%lamabile.ț

9n schimb au de#avanta4ele/ conductibilitate termic" mai mica i ac iune coro!i*" maiș ț

uternic" asura materialelor electroi!olante cu care *in în contact. De asemenea, acidul

clorhidric, care se de!*olt" rin descomunerea asAarelilor, este to'ic i coro!i*.ș

Uleiurile sintetice au ermiti*itatea relati*" dubl" %a a de uleiurile minerale 3 ț r ; >,?. . .

=, ceea ce a determinat %olosirea lor la condensatoarele electrice, ob inîndu)se reduceri de *olumț

de >< 4 ?<^ %a " de condensatoarele cu ulei mineral.ț

9n trans%ormatoare, a*anta+ul asAarelilor este nein%lamabilitatea lor. Ei ot %i utili!a i si laț

întreruatoare, deoarece sub ac iunea arcului electric nu roduc ga!e in%lamabile.ț

Pe lîng" uleiurile sintetice clorurate e'ist" iș uleiuri sintetice fluorurale iș uleiuri

sintetice siliconice*! (cestea din urm" se ot utili!a la temeraturi de e'loatare îna la <<C.

Toate uleiurile sintetice sînt mult mai scume decît uleiurile minerale.

>.K. 0(TERI(-E E-ECTROIO-(NTE O-IDE, OR](NICE

Cea mai mare arte din materialele electroi!olante sînt materiale organice, adic"

comu. i ai carbonului.ș

Num"rul e'trem de mare de combina ii organice cunoscute #aro'imati* un milion$ înț

comara ie cu cele anorganice #aro'imati* >< <<<$ se e'lic" rin rorietatea atomilor deț

carbon de a se utea uni între ei cu leg"turi simle, duble sau trile.

#2



>.K.1.R\ INIȘ

R" inile sînt. ubstan e macromoleculare #care con in este. 1 <<< de atomi de molecul"$ș ț ț

naturale sau sintetice, tetmolaste sau termorigide.

R" ina. termolast" la c"ldur" seș înmoaie i se toe te re*ersibil adic" du" r"cire oateș ș

%i retoit".

R" ina termorigid" #sau termoreacti*"$ș nu se înmoaie la c"ldur", îns" se trans%orm"

ire*ersibil, adic" se carboni!ea!".

a.R" ini naturaleș

R" inile naturale sînt rodusul %i!iologic al unor *iet" i, rodusul3 unor arbori r" ino iș ț ș ș

sau ob inute din arbori r" ino i a%la i în "mînt în descomunere.ț ș ș ț

elacul este rodusul %i!iologic al unor *iet" i care tr"iesc în India i în irmania, %iindȘ ț ș

deus e ramurile arborilor.

ubstan a, cur at" de imurit" i, se toe te i la r"cire se ob ine. sub %orm" de sol!iț ț ț ș ș ț

sub iri i %ragili.ț ș

Caracteristicile elecului sînt3ș

) temeratura de toire, _t ; G?V..H<+C 5

) temetatura de înmuiere, _m ;?<V..=<+C 5) ermiti*itatea relati*", r ; K,?5) rigiditatea dielectric", E str ; K< A2@mm5) re!isti*itatea de *olum 7v ; 1<1?V..1<1= :cm5) re!isti*itatea de sura%a " 7ț s ; 1<1> :cm5

elacul este substan a termorigid".e di!ol*" în alcool, acid acetic, acid %ormic etc. (reȘ ț

bune roriet" i de încleiere.ț

e utili!ea! în secial la %abricarea lacurilor de liit, de imregnare i ca liant laș

%abricarea materialelor lastice.

*olooniul "sae3zul( se ob ine din r" ina unor coni%ere.ț ș

Caracteristicile colo%oniul sînt3

) temeratura de toire, _t ; 1< ... 1??C 5) temeratura de înmuiere, _s ; ?<.. .G<C 5) re!isti*itatea de *olum, 7v ; 1<1?.. .1<1= :cm 5) rigiditatea dielectric", E str ; 1<....1? A2@mm.

Colo%oniul este solubil în alcool, uleiuri, hidrocarburi, acid acetic etc. Prin di!ol*area în

uleiuri minerale se ob ine Smasa galbena %olosit" la imregnarea hirtiei.entru i!ola iaț ț

cablurilor de înalt" tensiune sau umlerea man oanelor cablurilor electrice.ș

#3



-a temeratura de 1?<C colo%oniul di!ol*" o'idul de. curu i ca urmare acesteiș

roriet" i este %olosit dret %lu' la liirea curului. e mai %olose te la reararea lacurilor iț ș ș

comundurilor.

*o#alurile sînt r ini %osite.ș

hihlimarul este *arietate de coal i se g"se te i în mun ii u!"ului.ș ș ș ț

Caracleristicile chihlimbarului sint/

) temeratura de toire, _t ; ?<V..KK<C 5) temeratura de înmuiere, _t ; ?V.<<C 5) re!isti*itatea de *olum, 7v ; 1<1G. .. 1<1 :cm

Coalurile sînt %oarte nehigroscoice i se utili!ea!" la %abricarea unor lacuri care dauș

elicule dure i nehigroscoice.ș

b.R" ini sinteticeș

0acromoleculele acestor ra ini se ob in rin gruarea moleculelor mici #monomeri$, subș ț

e%ectul resiunii i temeraturii, i în re!en a unui catali!ator rin urm"toarele reac ii3ș ș ț ț

polimeri#are, policondensare iș poliadi ie!ț

;olimeri#area este reac ie în lan care se reali!ea!" %"r" eliminare de roduseț ț

secundare de reac ie, ast%el încît macromolecula are aceea i como!i ie chimic" ca iț ș ț ș

monomerul.

;olicondensarea este reac ie în trete care se oate întrerue în orice moment, entru aț

utea %i aoi continuat". e reali!ea!" cu eliminarea de roduse de reac ie #de obicei a"$.ț

;oliadi iaț este reac ie în trete în care nu se sear" roduse secundare de reac ie.ț ț

4ă inile sintctiee de #olimerizareș cele mai utili!ate sînt3 olistirenul, olietilena,

oliclorura de *inil, olitetra%luoretilena.

;olistirenul are ca monomer stirenul.

Polistirenul este ra in" transarent", termolast" i neolar".ș ș

Polistirenul are roriet" i electrice %oarte bune, este nehigroscoic, are temeratura deț

înmuiere sca!ut" i re!ilien a mic", este in%lamabil.ș ț

##



0asa moleculara *aria!" între ><.<<<, i ?< <<<.ș

Caraderisticile dlistirenului sînt3

) densitatea, d ; 1,<? Ag@dmK 5) re!isti*itatea de *olum #la. <C$, 7v ; 1<1>V.1<1G :cm5) ermiti*itatea relati*", r = &,&B!,> 5

) rigiditatea dielectric", E slr = CDB..G< A2@mm 5) tangenta unghiului de ierderi, tg = 1<)K. . .>1<)K.

Poliesterul se utili!ea!" în secial în domeniul %rec*en elor înalteț sub %orma de iese,

laci, tuburi, %olii, %ire, recum i ca ba!" în lacurile electroi!olante.ș

Din olistiren se reali!ea!" carcase de bobine, socluri de tuburi electronice, caace,

bacuri de acumulatoare i înlocuie te chihlimbarul în aaratele de m"surat.ș ș

Pentru reali!area de %olii i %ire se utili!ea!" olistiren ob inut rintr)un rocedeu deș ț

tensionare mecanic" #rocedeu denumit stro%le'$, îmbun"t" indu)se mult re!isten a mecanic" iț ț ș

%le'ibililatea materialului.

/olii de grosimi între 1< i 1?< m sînt utili!ate ca dielectric în condensatoare i entruș ș

i!olarea cablurilor de înalt" %rec*en ".ț

;olietilena are ca monomer etilena #etena$.

Dac" olimeri!area se reali!ea!" la resiune înalt" la 1 <<< 4 <<< at i temeraturi deș

<< 4 K<<C se ob ine olietilena de înalt" resiune i densitate mic", cu masa molecular" de 1<ț ș

<<< 4 ?< <<<.

Dac" olimeri!area se reali!ea!" la resiuni reeluse i temeraturi de < 4G<C seș

ob ine olietilena de +oas" resiune i densitate mare, cu masa molecular" deț ș

?< <<< 4 1<<< <<<.

Polietilena este neolar", nehigroscoica, cu %oarte bune roriet" i electrice, dar este, caț

i olistirenul, in%lamabil".ș

araderisticile polietilenei de înalt" resiune@+oas" resiune sînt 3

) densitatea, d ; <,@<,= Ag@dmK 5

) re!isti*itatea de *olum, 7v ; 1<

1?

. . . 1<

1=

@1<

1G

. . 1<

1<

:cm 5) ermiti*itatea relati*", r ; ,K@,K 5) rigiditatea dielectric", E slr ; <. . .?<@?< A2@mm 5

) tangenta unghiului.de ierderi, tg =<1<)K. . .H1<)>@K1<)>. . .=)1<)>.

#$



/oliile de olietilen" se utili!ea!" entru i!olarea cablurilor submarine, a cablurilor

tele%onice i a cablurilor utili!ate în medii chimic agresi*e. /oliile de olietilen" se mai utili!ea!"ș

i ca dielectric în condensatoare, recum i la asamblarea roduselor care se transort" esteș ș

m"ri.

Polietilena se utili!ea!" ca i!ola ie a conductoarelor de bobina+ entru motoarele electriceț

care %unc ionea!" sub a" i entru cabluri de înalt" %rec*en ", i!olarea reali!îndu)se rinț ș ț

e'trudare.

;oliclorura de vinil are ca monomer clorura de *inil.

Policlorura de *inil nu se utili!ea!" ca r" in" ur", ci ca material lastic, adic" unș

amestec curin!înd e lîng" r" ina resecti*" i lasti%ian i, umlutur", coloran i i stabili!atori.ș ș ț ț ș

Policlorura de *inil care con ine lasti%ian i se numesteț ț ;. moale, iar dac" nu con ineț

lasti%ian i se nume teț ș ;. tare Fdur3!Policlorura de *inil este un. material olar, cu roriet" i electrice mult mai slabe decîtț

ale olistirenului i olietilenei, rooriet" i care se înr"ut" esc i mai mult dac" con ineș ț ț ș ț

lasti%iant.

Policlorura de *inil re!ist" bine la ac iunea o!onului, a uleiului mineral i are re!isten aț ș ț

mare la îmb"trînire.

Caracteristicile oliclorurii de *inil moale@dur" sînt 3

) densitatea, d = 1,KH@1,KH Ag@dmK5) re!isti*itatea de *olum, 7v ; 1<11. . .1<1= :cm 5) ermiti*itatea relati*", r ; >. .G@K. . .> 5) rigiditatea dielectric", E str ; ?<. . .G?@><. . .?< A2@mm 5) tangenta. unghiului de ierderi, tg = 1?1<)K. . . K1<)1@1?1<)>. . .>1<).

Policlorura de *inil este r" ina de olimeri!are cea mai utili!at"ș la %rec*en " industrial".ț

Nu se utili!ea!" la %rec*en e înalte din cau!a *alorii mari a tgț i nici în curent continuu,ș

din cau!a %enomenului de electroli!" care oate a"rea dac" materialul con ine s"ruriț .

e utiti!ea!" sub %orm" de l"ci, tuburi, %olii, %ire, iese de di*erse %orme ob inute rinț

turnare.

Cu oliclorura de *inil ot %i utili!ate conductoarele i cablurile, rin e'trudare.ș

;olitetrafluoretilena #PT/E$ are ca monomer tetra) %luoretilen.

Politetra%luoretilena are mare stabilitate la temeratur", utînd %i utili!at" între #<<. . .

?<C$ i 4 =?C. (re bun" stabilitate chimic", este dielectric neolar cu %oarte buneș

caracteristici electrice i anume 3ș

—

re!isti*itatea de *olum, 7v ; 1<1K. . .1<1= :cm 5 — ermiti*itatea relati*", r ; 5

#%



— rigiditatea dielectrics, E str ; <. . .< A2@mm 5

— tangenta unghiuliii de ierderi, tg ; 1<)>. . . ?1<)>.

Politetra%luoretilena se utili!ea!" în alica iile unde se cere mare stabilitate termic" iț ș

chimic", la %rec*en a industrial i la %rec*en eț ș ș ț înalte.

Prelucrarea ei este îns" di%icil" i are cost ridicat.ș

R" inile sintetiee de olicondensare, cele mai utili!ate sînt 3 tenolastele, aminolastele,ș

oliamidele, oliesterii.

Genoplastele #r" iniș uchelitice$ sînt ob inute rin olicondensarea %enolului cuț

%ormaldehida, reac ie care comort" trei trete.ț

;rima treapt a reac ieiț are ca re!ultat achelit :, care este r" ina termolast" iș ș

solubil" în alcool.

Prin înc"l!ire în continuare se trece la treapta a dona a reac iei,ț cu %ormarea achelitei

9, termolast", dar insolubil", lus aa.

Pe ultima treapt a reac ieiț se ob ineț achelita H #bachelita roriu!is"$, care este

ra in" termorigid" si insolubil".ș

achelita este olar", a*înd roriet" i electrice mai slabe, deendente de %rec*en a iț ț ș

temeratur" i este higroscoic".ș

ub in%luen a arcului electric r" ina se carboni!ea!" i aar ga!e in%lamabile i to'ice.ț ș ș ș

/olosirea ca material lastic, cu umlutu"a anorganic", oate suorta scurt tim chiar

temeratura de <<C.

araderisticile bachelitei sint /

) densitatea, d = 1,K Ag@dmK5) re!isti*itatea de *olum, 7v ; 1<11....1<1 :cm 5- ermiti*itatea relati*", r ; ?.. .=,? 5- rigiditatea dielectric", E str = 1. . .1= A2@mm 5- tangenta unghiului de ierderi, tg k ; =1<). . . 1<)1.

/enolastele au larg" întrebuin are în industria electrotehnic",ț sub %orm" de iese ișlacuri electroi!olante.

Piesele se e'ecut" din bachelit" amestecat" cu umlutur" #rumeg de lemn$, careș

ie%tine te mult rodusul.ș

-acurile bachelitice, ob inute rin di!ol*area bacheliteiț : în alcool, sînt %olosite la

%abricarea materialelor electroi!olante strati%icate i la imregnarea în%" ur"rilor ma inilor iș ș țș ș

aaratelor electrice.

(minolastele sînt r" iniș carbamidice iș melaminice.Ele au roriet" i asemanatoare %enolastelor, dar sînt transarente, utînd %i colorate.ț

#&



R" inile melaminice au stabilitatea termic" mai bun" i higroscoicitatea mai redus"ș ș

decît. %enolastele.

(minolastele au acelea i utili!"ri cu %enolastele, dar sînt. mai scume.ș

;oliamidele sînt r" inile de ti nailon, erlon, caron i relon.ș ș

e utili!ea!" entru e'ecutarea unor iese, iar %oliile i %irele au caracteristici mecaniceș

net suerioare %a " de %ibrele te'tile obi nuite.ț ș

Pe ia " mondial" au a"rut hîrtii oliamidice cu denumirea comercialț hirlii ,,nomex,

cu bune caracteristici mecanice i electrice, stabile îna la temeraturi admisibile clasei II deș

i!ola ie.ț

îrtiile ,,nome' se utili!ea!" ca i!ola ie în trans%ormatoare i ma ini electrice în loculț ș ș

cartoanelor electrotehnice, dar sînt mai scume decit acestea.

;oliesterii sînt r" ini termolaste i ot %i trase. în %olii transarente #mlar, hosta%an$ș ș

sau, %ire sub iri #terlen$.ț

/oliile de hosta%an, cu grosimi curinse între <, i <,<<= mm, au re!isten e la întindereș ț

i s%î iere deosebit de mari, higroscoicitate redus, utînd %i utili!ate în" laș ș 1K<C.

/irele oliesterice sînt suerioare ca re!isten a mecanic" i stabilitate termic" tuturorț ș

%irelor sintetice i sînt mai elastice decît %irele de sticl".ș

Poliesterii sînt utili!a i i la %abricarea lacurilor de emailare, ca i oliamidele.ț ș ș

4ă inile sintetice de #oliadi ieș ț sînt r ini epoxidiceș iș poliuretanice!

R inile epoxidiceș sînt termorigide i au mas" molecular"ș ?<<4> <<<.

R" inile eo'idice au caracteristici electrice i mecanice %oarte bune, re!ist" bine laș ș

agen i chimici, au stabilitate termic" bun" i nu siînt in%lamabile.ț ș

(ceste r" ini au roriet" i ade!i*e deosebit de bune e metale, materiale lastice,ș ț

sticla, ceramica etc.

înt utili!ate la umlerea man oanelor i cutiilor terminale ale cablurilor, entruș ș

ob inerea de iese cu %orme comlicate, recum i la încasularea #îmbracarea$ unor iese,ț ș

trans%ormatoare de masura, condensatoare etc., intr)un strat de r" in".ș

R" inile eo'idice se utili!ea!" i la %abricarea lacurilor de imregnare, de liire i deș ș ș

emailare.

R inile poliuretaniceș sînt olare i au caracteristici electrice i mecanice asemanatoareș ș

color ale oliamidelor.

Ele se %olosesc sub %orma de %ire, %olii i iese, recum i la %abricarea lacurilor deș ș

imregnare, acoerite i de emailare a conductoarelor.ș

#'



-acurile oliuretanice de emailare a conductoarelor re!int" a*anta+ul c", conductoarele

i!olate ot %i sudate %ar" a %i de!i!olate în realabil.

>.K..0(TERI(-E P-(TICE PRE(TE

R" inile sintetice a*înd un cost ridicat, s)au reali!at materiale e ba!" de r" iniș ș

sintetice, numite maleriale plaslice, cu larg" utili!are în industria electrotehnica.

0aterialele lastice resate au caracteristici mecanice, uneori i termice, suerioareș

r" inilor, în schimb au .roriet" i electrice mai slabe decît acestea.ș ț

0aterialul lastic resat este alc"tuit din 3 liant #r" ina ur"$ iș ș umplutura, care oate %i

organic #rumegu de lemn, buc" i de hîrtie i %ibre te'tile$ sau anorganica #cuar , ra% de mic",ș ț ș ț

a!best$.

0aterialul lastic oate s" mai con in" lasti%ian i, coloran i i alte substan e care îiț ț ț ș ț

m"resc lasticitatea i îi micsorea!" %ragilitatea i care îi dau culoare, dar îi înrautatescș ș

roriet" ile electrice.ț

9n %unc ie de r" in" utili!at" ca liant, se deosebesc materiale lasticeț ș termoplaste iș

materiale lastice termori+ide!

)au reali!at materiale. lastice armate cu %ire de sticla, care se ob in introducîndu)se înț

masa lor, înca %luid", %ire de sticl" cu lungimi de circa JC mm.

0aterialele lastice armate au re!isten e mari la înco*oiere i întindere, densitate mic,ț ș

stabilitate termic" i chimic" i bune roriet" i electrice.ș ș ț

#



>.K.K.0(TERI(-E P-(TICE TR(TI/IC(TE

trati%icatele se reali!ea!" din straturi surause #hîrtii de imregnare, es"turi din %ire deț

bumbac sau din %ire sintetice, es"turi din %ire de sticl" sau din %ire de a!best, %urnir de lemn$,ț

%i'ate între ele rintr)o r" ina termorigid". Ca r" ini se %olosesc cele bachelitice, carbamidice,ș ș

eo'idice, siliconice, melaminice.

trati%icatele se %abric" sub %orm" de la"ci, tuburi sau cilindri, din care se reali!ea!"

di*erse iese.

trati%icatele în l"ci se ob in suraunîndu)se hîrtiile, es"turile sau %urnirul, imregnateț ț

cu lac e ba!a de r" ini termorigide, care se introduc aoi în rese încal!ite. 9n timul res"rii,ș

r" ina toindu)se atrundeș în orii materialului suort, iar aoi rin olicondensare #sau

oliadi ie$ se întareste, ob inindu)se lacile termorigide.ț ț

0tratiicatele #e !ază de 3rtie sînt utili!ate în +oas" i înalt" tensiune, la tablouri deș

distribu ie, cilindri entru în%" ur"ri, suorturi entru circuite imrimate etc.ț ș

(ceste slrati%icate au caracteristici mecanice i electrice bune, determinate de r" ina deș ș

imregnare, dar sînt higroscoice.

trati%icatele e ba!" de hîrtie imregnat" cu lacuri %enol%ormaldehidice #bachelitice$

oart" denumirea de pertinax sau i#oplac!

0tratiicatele #e !ază de esături din ire de !um!acț au caracteristici mecanicedeosebit de bune, iar cele electrice mai slabe.

Ele sînt utili!ate îndeosebi, entru iese solicitate din unct de *edere mecanic #ro iț

dintate, lagare entru *ite!e mici etc.$ i mai u in ca material i!olant.ș ț

trati%icatele e ba!a de es"turi din %ire de bumbac, imregnate cu lac e ba!" de r" iniț ș

%enol%ormaldehidice, sînt cunoscute sub denumirea de texiolit!

trati%icatele e ba!" de es"turi din %ire de sticl" sînt imregnate cu lacuri eo'idice sauț

siliconice i oarta denumirea deș sticlotex" tolit!înt %oarte u in higroscoice, au mare stabilitate termic", caracteristici electrice iț ș

mecanice bune

trati%ieatele fe ba!" dc %urnir de lemn se imregnea!" cu lac bachelitic, ob inindu)seț

faneritul, u in utili!at în electrotehnic" datori" roriet" ilor slabe.ț ț

$



>.K.>. 0(TERI(-E Pj (\ DE CE-U-O\

Celulo!a este substan a macromolecular" natural", cu greutate molecular" între 1 <<< iț ș

<<<, ce se ob ine din lemnul de coni%ere, bumbac, în, cîne" etc.ț

Ea este foarte poroas, deci i foarte hi+roscopic! in aceast cau#ș toate rodusele

e ba!" de celulo!" sînt utili!ate în electrotehnic" numai imregnate cu lacuri sau comunduri.

Produsele e ba!" de celulo!" nu ot suorta temeraturi ridicate.

Celulo!a se utili!ea!" în industria electrotehnica entru %abricarea hrtiilor, cartoanelor iș

esturilor!ț

îrtiile cele mai utili!ate sînt urmatoarele 3 entru cabluri electrice, entru

condensatoare, de imregnare, de rulare, entru tole, de tele%onie i hîrtia)suort entru roduseș

de mic". K0rtia pentru caluri electrice are grosimea între <,<H i <,1 mm, densitatea mic" entruș

a %i u or imregnate, rigiditatea dielectric" mare, tangenta unghiului de ierderi mic" iș ș

re!isten a mare la s%î iere, entru a utea %i în%a urat" în +urul conductorului %"r" s" se ru".ț ș ș

K0rtia pentru condensatoare, ser*ind ca dielectric în condensator, trebuie s" %ie %oarte

sub ire #<,<= 4 <,<K> mm$, s" aib" ermiti*itatea relati*" mare #>4?, entru a se utea ob ineț ț

la un *olum mic condensatoare de caacitate mare$, s" aib" rigiditatea dielectric" mare # <<< 4

K <<< A2@cm$ i tangenta unghiului de ierderi mic" #?)1<ș)>

$.Ea se imregnea!" cu ulei de condensator, ulei de ricin, ara%in", în scoul îmbun"t" iriiț

caracteristicilor electrice.

K0rtia de impre+nare i rulareș ser*e te la %abricarea strati%icatelor sub %orm" de l"ciș

#hîrtia de imregnare$ i a tuburilor i cilindrilor bacheli!a i #hîrtia de rulare$.ș ș ț

îrtia de imregnare are grosimea de <,1 mm, iar cea de rulare de <,<?4<,<G mm.

(ceste hîrtii au densitate redus" #<,?4<,= Ag@dmK$, entru a absorbi bine lacurile de

imregnare. K0rtia de tole ser*e te la i!olarea tolelor, mie!urilor magnetice i are densitate redus" iș ș ș

grosimi de <,<K mm.

K0rtia de telefonie ser*e te la i!olarea cablurilor tele%onice i a conductoarelor deș ș

bobina+, are grosimi de <,<? mm i mare re!isten " la r"sucire.ș ț

K0rtia suport pentru produse de mic are grosimi curinse între <,<<? i <,<K mm.ș

Este deosebit de oroas" entru a ermite e*aorarea sol*entului din lacul cu care se

liesc %oi ele de mic" e hîrtia suort. (ceast" hîrtie are mare re!isten a de ruere la trac iune.ț ț ț

K0rtia acetilat se ob ine rin tratarea %ibrelor de celulo!" cu acid acetic, în re!en a unuiț ț

catali!ator. (ceast" hîrtie are higroscoicitate mai redus" i roriet" i electrice suerioare %a "ș ț ț

$1



de hîrtia obi nuit", dar caracteristicile mecanice #elasticitatea, re!isten a la s%î iere i îndoire$ș ț ș ș

mai sc"!ute. Este mai scum" decît hîrtia obi nuit".ș

Cartonul electrotehnic sau re anulș este %ormat din numeroase straturi de hîrtie %in",

resate în stare umed", re!ultînd grosimi între <,? i G mm.ș

Presanul de calitate cu grosimea de 1 mm se comune din < 4 ? straturi bine legateîntre ele, încît s" %ie e'clusî e'%olierea cartonului.

Pre anul se utili!ea!" în construc ia ma inilor electrice, trans%ormatoarelor iș ț ș ș

condensatoarelor.

Pre anul entru trans%ormatoarele cu r"cire în ulei are densitate redus" #sub 1 Ag@dmș K$,

entru a absorbi mai u or uleiul, c""tînd ast%el rigiditate dielectric" mare. (re stabilitateș

termic" i chimic".ș

Pre anul entru condensatoare este caracteri!at rin uritate chimic" deosebit".ș

Pre anul entru ma ini electrice are bune caracteristici electrice i mecanice.ș ș ș

-emnul, de i nu oate %i socotit ca un material electroi!olant roriu)!is. 9 i g"se teș ș ș

totu i utili!are în electrotehnica la %abricarea unor iese ca 3 irghii de întrerutoare iș ș

searatoare, suorturi entru mie!ul trans%ormatoarelor în ulei, ene entru crest"turile

ma inilor electrice, stîli entru linii electrice i de telecomunica ii, iar sub %orma de rumeguș ș ț ș

se %oloseste ca material de umlutur" la materiale lastice resate.

Imregnarea lemnului cu ulei de trans%ormator, cu ara%in", cu lacuri bachelitice, careare ca re!ultat cre terea rigidit" ii dielectrice de la < la G< A2@cm, se %ace totdeauna duaș ț

relucrarea comlet" a ieselor de lemn.

ire i esături te$tile naturaleș ț

Girele de umac sau mtase, utili!ate la i!olarea conductoarelor de bobina+, trebuie s"

%ie cît mai sub iri i mai re!istente la trac iune.ț ș ț

/irele se ot îmleti sub %orm" de ciora i imregnate cu lacuri dauș tuurile linoxinice

#sterling sau *arnish$.

esturile textileȚ ob inute rin îmletirea %irelor au roriet" i care deind de calitateaț ț

%irelor utili!ate i de modul de îmletire.ș

es"turile imregnate cu lacuri uleioase se numescȚ esluri +alene,ț a caror rigiditate

dielectric" a+unge la K?< A2@cm, au ermiti*itatea relati*" @r = >, re!isti*itatea de *olum 7v ;

1<1 :cm i tangenta unghiului de ierderi tgș ; <,?...<,1?.

esaturile imregnate cu lacuri bituminoase se numescȚ esturi ne+re,ț a c"ror rigiditate

dielectric" este mai mare, a+ungînd la ><< A2@em, celelalte caracteristici %iind asem"n"toare

celor ale es"turilor galbene.ț

$2



>.K.?.-(CURI E-ECTROIO-(NTE

-acurile electroi!olante sînt materiale lichide în timul utili!"rii lor i se solidi%ic" du"ș

alicare, %ormînd elicul" electroi!olant".

olidi%icarea are loc e ba!a unui roces %i!ic #e*aorarea sol*entului$ sau e ba!" unor

rocese %i!ice i chimice #e*aorarea sol*entului i o'idarea sau olimeri!area sauș ș

olicondensare sau oliadi ie$.ț

-acurile electroi!olante care nu au sol*ent se întaresc în urma unor rocese chimice.

omponentele principale ale unui lac electroi#olant sînt :

• baza lacului #r" ina natural" sau sintetica, bitum, ulei sicati* sau amestecuri dinș

aceste materiale$, care *a %orma elicula 5

• solventul #alcool, ben!en, toluen, glicerin", cloro%orm etc.$, care este *olatil.

-acurile electroi!olante mai ot con ine materiale au'iliare caț pi+men i, catali#atori,ț

plastifian iț etc.

%n func ie de domeniul de utili#are, lacurile electroi#olante s0nt/ț

—lacuri de imregnare 5

—lacuri de acoerire 5

—lacuri de liire 5

—lacuri de emailare!

$3



-acurile de imregnare sînt %olosite la imregnarea în%" ur"rilor i la imregnareaș ș

es"turilor i hîrtiilor.ț ș

Cele entru imregnarea în%asurarilor au rolul de a %ace în%" urarea ma inilor iș ș ș

aaratelor eleetrice comact", re!istent" la %or ele centri%uge i la *ibra iile care se roduc înț ș ț

timul %unc ion"rii. De asemenea, lacul are rolul de a îmiedica atrunderea ume!elii i agen ilor ț ș ț

chimici, de a e*acua c"ldura din interiorul în%" ur"rii rin umlerea golurilor de aer i de a mariș ș

re!isten a de i!ola ie a în%" ur"rii.ț ț ș

(ceste lacuri au ca ba!a r" ina natural" sau sintetic" di!ol*at" în sol*ent adec*at,ș

uscarea lacului reali!îndu)se în cutoare. Pentru imregnarea în%" ur"rilor se %olosesc i lacuriș ș

%ar" sol*ent.

-acurile entru imregnarea es"turilor i hîrtiilor au acela i rol ca i lacurile entruț ș ș ș

imregnarea în%" ur"rilor.ș entru. esături de bumbac i hîrtii se folosescț ș lacuri pe a# de uleiuri sicative de

in i de tun+ ș !lacuri +alene3 i ș lacuri pe a# de uleiuri! sicative, itumuri i asfalturiș

!lacuri ne+re3!

Pentru es"turi de sticl" i a!best, %olosite la temeraturi ridicate, imregnarea seț ș

%ace cu lacuri siliconice.

5acurile de aco#erire au rolul de a rote+a sulimentar în%" ur"rile imregnate,ș

imotri*a ume!elii i agen ilor chimici.ș ț

-acurile de acoerire au adeaea igmen i sînt, în general lacuri cu uscare în aerț

liber. Peliculele re!ultate din aceste lacuri sînt mai u in %le'ibile decît eliculele re!ultateț

din lacurile de imregnare, dar au conducti*itate termic" mai ridicat".

Dintre lacurile de acoerie, cele mai utili!ate sînt lacurile poliurelanice,

epoxidice. iș +liptalice!

5acurile de li#ire sînt utili!ate în secial entru %abricarea roduselor e ba!" de

mic"!

e ot %olosi i entru liirea materialelor electroi!olante e metale.țș

-acurile de liire au ca ba!" r ini naturaleș # elacul$ sauș r ini sinteticeș

#eo'idice, glitalice, siliconice$.

5acurile de emailare ser*esc la i!olarea conductoarelor de curu ob inîndu)seț

i!ola ie mult mai sub ire #<,? 4 ?ț ț m$, %a " de i!ola ia deț ț bumbac, m"tase sau hîrtie.

Rigiditatea dielectric" a acestor lacuri este deosebit de ridicat" #H<< 4 1<<<

A2@cm$.

$#



-acurile de emailare trebuie s adere er%ect la sura%a a conductorului, sa deaț

elicule elastice entru a nu se %isura i s" aib" coe%icient de dilatare egal cu cel alș

conductorului de i!olat.

"acurile de emailare sînt : uleioase, poliamidice, epoxidice, poliuretanice,

siliconice i ș politetrafluorelilenice!

>.K.=. CO0PUNDURI-E #0(E E-ECTROIO-(NTE$

Comundurile sînt amestecuri de r" ini, ceruri, bitumuri, uleiuri, %ar" s" con in"ș ț

sol*en i.ț

Pentru a %i utili!ate, ele se înc"l!esc i se înmoaie, iar masa i!olant". se ob ine rinș ț

r"cirea comundurilor toite.

Prin r"cire, comundurile nu %ormea!" elicule.

e deosebesc comunduri de imregnare i comunduri de umlere.ș

Comundurile de imregnare sînt termolaste i au roriet" i electrice %oarte bune,ș ț

stabilitate termic" ridicat" i sînt nehigroscoice.ș

Comundurile asigur" imregnate mai re!istenta la ume!eal" decît lacurile de

imregnare.

Deosebit de imortant" este masa i!olant" e ba!a de colo%oniu i ulei mineral 4 masaș

galben" 4 utili!at" la imregnarea hîrtiei de cablu.Comundurile de umlere ser*esc la umlerea man oanelor i a cutiilor terminale aleș ș

cablurilor, umlerea unor condensatoare i etan area bateriilor de acumulatoare entruș ș

auto*ehicule,

(u rolul de a e*ita "trunderea ume!elii i de a m"ri rigiditatea dielectric" a i!ola iei.ș ț

Deosebit de utili!ate sînt comundurile bituminoase, care sînt nehigroscoice, au bune

roriet" i electrice i cost redus.ț ș

E'ist" i comunduri termorigide, care sînt lichide în stare ini ial", solidi%icindu)se înș ț

urma trans%orm"rii chimice.

>.K.G. ITU0URI

itumurile sînt amestecuri de hidrocarburi care con in si cantit" iț ț mici de sul%, i o'igen.ș

9itumurile naturale, numite asfalturi, sînt ro*enite din !"c"minte care se gasesc în

aroierea !"c"mintelor de i ei din care s)au %ormat.ț ț

9itumurile artificiale, numite itumuri, se ob in la distilarea roduselor etroliere.ț

$$



itumurile i as%alturile au culoarea neagr" sau brun)închis", sînt termolaste, iar laș

temeratura obi nuit" sînt %ragile i au higroscoicitate redus".ț ș

Prin adaos de sul%, bitumurile i as%alturile de*in termorigide.ș

Ele nu sînt solubile în a" i nici în alcool, dar se di!ol*" în hidrocarburi aromatice, înș

uleiuri i mai greu în ben!in".ș

araderisticile itumurilor i asfaliurilor ș sînt :

— densitatea, d ; 1,<. . .1,1 Ag@dmK5

— temeratura de înmuiere, _m ; ??. . .1><C 5

— temeratura de toire, _t ; 1G<...<<C5

— re!isti*itatea de *olum, 7v ; 1<1> :cm 5

— ermiti*itatea relati*", r ; ,>... K,K 5

— rigiditatea dielectric", E str ; 1<. . .>< A2@mm 5

— tangenta unghiului de ierderi, tg k ; H1<)K. . .1<).

itumurile i as%alturile sînt utili!ate la %abricarea lacurilor deș imregnare #lacuri negre$,

a comundurilor de imregnare i acoerire, recum i ca mas" de umlere a man oanelor iș ș ș ș

cutiilor terminale ale cablurilor.

$%



>.>. 0(TERI(-E E-ECTROIO-(NTE O-IDE (NOR](NICE

0aterialele electroi!olante solide, anorganice, %olosite în electrotehnic" sînt 3 sticla,

mica, ceramica, a!bestul, marmura, arde!ia.

Ele re!int", %a " de materialele electroi!olante solide organice, urm"toareleț a*anta+e3

— stabilitate termic" ridicat" #este <<C$ 5

— nu se carboni!ea!" i nu se erodea!" sub e%ectul arcului electric 5ș

— nu se o'idea!" 5

— au bun" stabilitate chimic"

(u îns" urmatoarele de#avanta4e %a " de materialele organice 3ț

— roriet" i electrice mai slabe 5ț

— sînt %ragile i auș o re!isten " la întindere redus" 5ț

— nu ot %i ob inute în grosimi mici iț ș în %ire sub iri, cu e'ce ia sticlei 5ț ț

— se relucrea!" mai greu 5

— au cost mai ridicat.

>.>.1. TIC-(

ticla re!ult" din toirea amestecului de cuar #bio'id de siliciu$ cu di*er i o'i!iț ș

metalici i r"cirea brusc" a amestecului toit. 9n %unc ie de o'i!ii metalici comonen i se ob inș ț ț ț

sticle cu roriet" i di%erite.ț

9n como!i ia di%eritelor sortimente de sticl" ot)iatra urm"torii o'i!i 3 o'id de calciuț

#CaO$ 5 o'id de aluminiu #(1<K$ 5 o'id de %ier #/e<K$ 5 o'id de sodiu #Na<$ 5 o'id de

magne!iu #0gO$ 5 o'id de bor #OK$ 5 o'id de bariu #aO$ 5 o'id de lumb #PbO$.

ticla este material termolast, transarent, casant, nehigroscoic, nu este atacat" de

ba!e i aci!i, cu e'ce ia acidului %luorhidric.ș ț

ticlele au temeraturi de toire curinse între ><< iș 1=<<C, cea mai înalt"

temeratur" coresun!înd sticlei de cuart ur.

Densitatea sticlelor *aria!" între iș H,1 Ag@dmK, cea mai mare coresun!înd cristalului,

care are în como!i ia sa o'id de lumb.ț

$&



Re!isti*itatea electric" de 2olum a sticlelor *aria!" între 1< iș 1<1G :cm.

Rigiditatea dielectric" nu deinde de como!i ia sticlei, ci numai de inclu!iunile de aerț

i este de K<4>? A2@mm.ș

Tangenta unghiului de ierderi a sticlelor *aria!" între K1<)K iș 1<).

Permiti*itatea relati*" *aria!" între K,G i 1=,?.ș

#n func ie de domeniul de utilizare se deosebesc :ț sticla entru condensatoare,

i!olatoare, l"mi electrice i tuburi electronice, sticla entruș emailare, sticl" de umlutur",

sticl" entru. %ibre, hîrtia de sticl", %ibre de sticl" entru comunica ii.ț

$'



>.>.. 0IC(

0ica este material electroi!olant natural.

9n electrotehnic" sînt utili!ate dou" *ariet" i de mic" 3ț muscovit iș flo+opit!

Muscovitul este incolor sau cu nuan e de ro! sau *erde i are urmatoarele caracteristici 3ț ș

— densitatea, d ; ,G. . .K, Ag@dmK 5

— ermiti*itatea relati*", r ; =. . .G 5

— rigiditatea dielectric", E str = <<<. . . ?<< A2@cm 5

— re!isti*itatea de *olum, ρv ; 1<1?...1<1= :cm 5

— tangenta unghiului de ierderi, tg k ; K1<)>5

— temeratura ma'im" de lucru, A max = ?<<C.

0usco*itul se utili!ea!" în secial ca dielectric în condensatoare i ca i!ola ie în înaltaș ț

%rec*en ", a*înd tangenta unghiului de ierderi redus".ț

logo#itul este colorat în brun, aroae negru. în galben sau în *erde i are urmatoareleș

caracteristici 3

— densitatea, d = ,=. . .,H Ag@dmK 5

— ermiti*itatea relati*, r ; ?. . .= 5

— rigiditatea dielectric", E slr ; <<< A2@cm 5

— re!isti*itatea de *olum, 7v ; 1<1K. . .1<1? :cm 5

— tangenta unghiului de ierderi, tg ; 1?)1<>5

— temeratura ma'im" de lucru, A max ; H<<C.

/logoitul admite temeraturi de lucru mai mari decît musco*itul, dar are caracteristici

electrice i mecanice #%le'ibilitate i re!isten ", la u!ur"$ in%erioare %a " de musco*it.ș ș ț ț

/logoitul este inert din unct de *edere chimic i se toe te la temeratura de 1 << 4 1ș ș

K<<C.

/logoitul se utili!ea!" în ma inile i aararele de înalt" tensiune, datorit" rigidit" iiș ș ț

sale dielectrice ridicate

/logoitul se %olose te ca i!ola ie între lamelele cductorului la ma inile electrice,ș ț ș

deoarece are re!isten a mare la temeratur" i re!isten a la u!ur" aroiat" de cea aț ș ț

curului din care sînt reali!ate lamelele.

$



a.Produse e ba!" de mic"

Produsele e ba!" de mic" sînt micanitele, mica%oliul, micabanda, micale'ul, hîrtia

de mic", termomicanita.

Micanitele sînt alc"tuite din %oi e de mic" aglomerate cu un liant #lacț

electroi!olant$.

Ele se %abric" în mai multe sortimente 3

7icanita de formare! este dur" la temeratura obi nuit", dar rin înc"l!ire oate %iș

modelat" în di*erse %orme, care se astrea!" i rin r"cire.ș

(re ca liant elacul, lacul siliconic, lacul glitalic.ș

(re grosimi între <,1? i 1 mm.ș

e utili!ea!" la con%ec ionarea de di*erse iese i!olante.ț

7icanit flexiil este %Ie'ibil" la orice temeratur".

Ea oate %i %"ra suort sau cu un suort din es"tur" de sticl" eț o singur" arte,

sau cu dou" suorturi din es"tur" de sticl" disuse e ambele ar i. De asemenea, oateț ț

a*ea un suort sau dou" suorturi din hîrtie, m"tase natural" sau %olie oliesteric".

(re ca liant lac oleobituminos sau siliconic.

(re grosimi între <,1?. i <,= mm.ș

e utili!ea!" ca i!ola ie de crest"tur", i!ola ie la caetele de bobine, garnituri etc.ț ț

7icanita de coleclor este dur" de la temeratura obi nuit" ina la aro'imati*ș

1<<C.

Ea nu are suort i are ca liant elacul.ș ș

Plcile din micanit" de colector au grosimi între <,> si 1,? mm.

e utili!ea!" ca lamele i!olante la colectoarele ma inilor electrice.ș

7icanita de +arnituri este tot o micanit" dur", care are ca liant elacul sau lacurileș

siliconice.

e utili!ea!" entru reali!area de garnituri electroi!olante.0ica%oliul are ca suort hîrtia, liant elacul i are grosimi de <,1<, <,1? i <,< mm.ș ș ș

Dac" suortul este de es"tur" de sticl" i liantul lac siliconic, rodusul oart"ț ș

denumirea de sliclomicafoliu!

e utili!ea!" entru i!olarea barelor ma inilor electrice de înalt" tensiune i caș ș

material electroi!olant la ma inile de curent continuu utili!ate în trac iune.ș ț

0icabanda oate a*ea dou" suorturi din hîrtie, din m"tase natural" sau din

es"tur" de sticl" i grosimi de <,1K mm.ț ș

%



Ea oate a*ea i un singur suort din materiale indicate mai sus, în care ca! grosimeaș

este de <,1< mm.

Dac" suortul este din tes"tur" de sticl" rodusul se nume teș slicloinicaanda!

e utili!ea!" entru i!olarea în%" ur"rilor ma inilor electrice.ș ș

0icalc'ul este un rodus de mic" i sticl", ob inut din amestecul de ra% de mic" iș ț ș

sticl" u or %u!ibil" rin resare la cald.ș

0aterialul are roriet" i mecanice, termice i electrice bune.ț ș

Este re!istent la arcul electric i nehigroscoic.ș

e utili!ea!" sub %orm" de l"ci, bare i iese %asonate, electroi!olante.ș

îrtia de mic" este ob inut" din de euri de mic", rin rocedee analoage cu cele %olositeț ș

entru ob inerea hîrtiei din celulo!".ț

îrtia de mic" este mai %le'ibil" decît %oi ele de mic", dar are caracteristici mecanice iț șelectrice mai slabe decît cele ale %oi elor de mic".ț

Din hîrtie de mic" se reali!ea!" acelea i roduse ca i din %oi e de mic" #micanite,ș ș ț

micaben!i etc.$, dar cu re!isten " la umiditate mai mic" i re!isten " la ruere mai redus".ț ș ț

Termomicanita este un rodus e ba!" de hîrtie de mic", cu liant siliconic. Pl"cile de

termomicanit" au grosimi între <, i mm.ș

e utili!ea!" ca suort de reostate i în a"r"tura electrocaloric".ș

>.>.K. 0IC( INTETIC\

0ica sintetic" este un amestec de o'i!i de aluminiu, de siliciu, %luorura de otasiu iș

siliciu, %eldsat.

0ica sintetic" are roriet" i aseman"toare cu mica natural", e careț oate înlocui.

(re coe%icientul de dilatare liniar" aroiat de cel al metalelor celor mai utili!ate.

>.>.>. (ETU-

(!bestul este material natural, serpentinul %iind cel mai r"sîndit minereu de a!best.

/irele de a!best sînt %le'ibile, au lungimi îna la ? mm i sînt mult mai sub iri decîtș ț

cele de bumbac i lin" #ot a*ea îna la 1@1<<< din diametrul %irului de ar$.ș

(!bestul este %oarte higroscoic, are ierderi dielectrice mari i entru a utea %i utili!atș

ca material electroi!olant se imregnea!".

El se utili!ea!" i ca i!olant termic, a*înd temeratura ma'im" de utili!are K1?Cș .

%1



a.Produse din a!best

Produsele din a!best sînt reali!ate din %ire de a!best, de obicei în amestec cu %ire

organice, din cau!a lungimii reduse a %irelor de a!best.

0emitortul "roving( estc alc"tuit din %ire de a!best cu %ire organice, sub %orm" de s%oar"

r"scucit", %olosit la i!olarea conductoarelor din aaratele de încal!ire electric".esăturile din az!estȚ sînt utili!ate la %abricarea unor strati%icate.

6enzile din az!est imregnate sau lacuite sînt %olosite în construc a ma inilor eleclrice iț ș ș

trans%ormatoarelor.

Az!ocimentul este reali!at rin resarea unui amestec din %ibre de a!best, `iment i a".ș

(re re!isten a termic" mare i la ac iunea arcului electric i caracteristici mecanice bune.ț ș ț ș

/iind higroscoic el se imrcgnea!" cu bitum sau ulei de in, du" relucrare sub %orm"

de l"ci, tuburi sau iese %asonate.e utili!ea!" entru reali!area camerelor de stingere ale aaratelor clectrice, tablourilor

de distribu ie etc.ț

73rtia de az!est se reali!ea!" din %ire de a!best sau din %ire de a!best i bumbac,ș

îmreun" cu lian i #lacuri bituminoase sau siliconice$.ț

(re re!isten a mecanic" slab", din care cau!" se %abric" i cu adaosuri de %ibre de sticl"ț ș

sau %ibre sintetice.

îrtia de a!best cu %olii sintetice este utili!at" ca i!ola ie de crest"tur"ț

?.0(TERI(-E 0(]NETICE

9n %unc ie deț valoarea permeailit ii ma+netice relativeț r materialele electrotehnice se

clasi%ic" în materiale

L diama+netice ;

L parama+netice '

L feroma+netice!Materiale diamagnetice sînt 3 hidrogenul, carbonul, argintul, aurul, curul, lumbul,

!incul, germaniul, seleniul, siliciul etc. Ele au permeailitatea ma+netic relativ suunitar,

foarte apropiat de unitate!

Materiale #aramagnetice sînt 3 o'igenul, aluminiul, cromul, latina, manganul, radiul,

otasiul etc. Ele au permeailitalea ma+netic relativ snpraunitar, foarte apropiat de

unitate!

Materiale eromagnetice sînt 3 %ierul, cobaltul, nichelul, gadoliniul #metal din grua

"mînturilor rare$ i alia+e.ș Ele au permeailitalea ma+netic relativ mult mai mure dec0t

unitatea, a+ungînd la .*alori este 1<<< <<<.

%2



0aterialele %eromagnetice sînt cunoscute sub denumirea de materiale ma+netice!

(ceste materiale îsi ierd comlet roriet" ile magnetice la temeratura Curie, care esteț

de G=C entru %ier, 1 <G?C entru cobalt, K=<C entru nicliel i între =< i KH<C entruș ș

alia+e, în %unc ie de como!i ie.ț ț

Con%orm teoriei magnetismului molecular, materialele magnetice s comun dintr)unnum"r %oarte mare de magne i e'trem de mici 4 magneti moleculari.ț

9ntr)un material nemagneti!at, magne i moleculari sînt ase!ati în de!ordine.ț

Prin magneti!are, magne ii moleculari se orientea!" succesi* du" direc ia cîmului deț ț

magneti!are. 9n consecin ", e%ectele magnetice ale materialului se mani%est" i în e'terior 4ț ș

materialul s)a magneti!at.

Du" modul 0n care materialele feroma+netice Fma+netice3 se comport 0n c0mpul

ma+netic, se deosebesc 3" materiale ma+netice moi, care se ot magneti!a ̀ u u urin ", dar se iș ț ș

demagneti!ea!" usor 5" materiale ma+netice dure Ftari3, care se magneti!ea!a greu, dar îsi men inț

roriet" ile magnetice tim îndelungat.ț

Materiale magnetice moi au utili!area cea mai r"sindit". în contruc ia de ma ini siț ș

aarate electrice. Din ele se construiesc mie!urile, resecti*e circuitele magnetice ale ma inilorș

electrice, trans%ormatoarelor elcctrice, electromagne ilor, releelor etc.ț

Materiale magnetice dure se %olosesc la %abricarea magne ilor ermanen i utili!a i cuț ț ț

rec"dere în construc ia microma inilor electrice i în a"ratura electric" secial".ț ș ș

%3



?.1. 0(TERI(-E 0(]NETICE 0OI

Coresun!ator destina iei lor, la elaborarea materialelor magnetice moi se urm"re te s"ț ș

se ob in" 3ț

induc ie remanent" mic" 5ț

cîm coerciti* mic 5

induc ie la satura ie cît mai ridicat" 5ț ț

sura%a " mic" a ciclului de histere!is 5ț

ierderi mici rin histere!is i curen i turbionari.ș ț

Caracteristicile magnetice ale materialelor magnetice moi sînt in%luen ate de 3 como!i iaț ț

chimic", inclu!iuni, marimea articulelor, metode de elaborare, tratamente termice, solicit"ri

mecanice etc. Prelucrarile mecanice #t"iere, tan are, g"urire, resare etc.$ înr"utatescș ț

rorieta ile magnetice, iar entru eliminarea e%ectelor d"un"toare ale acestor relucr"ri,ț

materiale magnetice moi se suun unor tratamente termice.

Cele mai utili!ate materiale magnetice moi sînt %ierul, %onta, o elul, alia+e %ier)siliciu,ț

alia+e %ier)siliciu)aluminiu #alsi%er$, alia+e %ier)nichel, alia+e %ier)cobalt, %erite moi, elicule

%eromagnetice, alia+e termocomensatoare, alia+e magnetostricti*e i materiale magneticeș

seciale.

?.1.1./IERU-

/ierul constituie ba!a celor mai multe materiale magnetice.

e disting mai multe sorturi de %ier i anume 3 %ierul tehnic ur, %ierul electrolitic, %ierulș

carbonil.

ierul tenic #ur are uritatea ,?<4,<^ i este cunoscut sub denumirea de 3ș fier

armco, Mfier suede#, fier ma+netic, fier moale!

9ntre H1? i 1 <?<C, recum i între << i >K<C, materialul este %ragil i în acesteș ș ș ș

domenii critice solicit"rile trebuie e*itate.

Du" relucr"ri mecanice se recomand" un tratament secial în atmos%er" de hidrogen,

a*înd ca re!ultat sorire a ermeabilit" ii iț ș mi care a cîmului coerciti*.ș

/ierul tehnic ur se %olose te la reali!area mie!urilor masi*e ale circuitelor magneticeș

care %unc ionea!" în curent continuu.ț

%#



ierul electrolitic este ob inut rin electroli!a i are un grad ridicat de uritate #con ineț ș ț

mai u in de <,<?^ imurit" i$.ț ț

El se %olose te la. %abricarea alia+elor alni i alnico sinteri!ate.ș ș

/ierul carbonil este rodus du" metoda de ra%inare Carbonil, care necesit" instala iiț

seciale, %iind un rocedeu de ra%inare destul de comlicat.(cest material are uritate mare i re!int" a*anta+ul, %a " de %ierul electrolitic, de aș ț

#a*ea articule s%erice, ceea ce îl %ace utili!abil la %abricarea mie!urilor sau torurilor %olosite la

%rec*en e înalte, cu ierderi magnetice mici. e utili!ea!", de asemenea, la %abricarea magneto)ț

dielectricilor #materiale comuse dintr)un material i!olant 4 de e'emlu r" ina 4 în care esteș

înglobat" ulbere %eromagnetic"$, %olosi i entru a"r"tura de înalt" %rec*en ".ț ț

0agneto)dielectricii au re!isti*itate electric" ridicat", datorit" re!en ei dielectricului înț

como!i ia lor, i ca urmare, ierderile, rin curen i turbionari, sînt reduse.ț ș ț/ierul electrolitic i %ierul carbonil au roriet" i magnetice suerioare %ierului tehnicș ț

ur, datorit" urit" ii lor ridicate.ț t

?.1../ONT(

/onta este un alia+ de %ier cu carbon, a*înd rocentul cel mai ridicat de carbon #între ,<=

i >^$.ș

Caracteristicile mecanice i magnetice ale %ontei sînt net in%erioare celor ale o elului.ș ț

/ontele se utili!ea!" la induc ii în" la 1 T, în circuite magnetice de curent continuu #deț

e'emlu, carcase de ma ini electrice de curent continuu$.ș

?.1.K. O E-U-Ț

O elul se elaborea!" din %ont" rin reducerca rocentului de carbon #între <,<> i ,<=^$.ț ș

O elurile se %olosesc în circuitele magnetice suuse la solicit"ri mecanice ronun ate, înț ț

secial unde se cere elasticitate mare.

(*înd roriet" i magnetice net suerioare %a " de %onta, o elul se utili!ea!" cu rec"dereț ț ț

chiar i la iesele str"b"tute de %lu' magnetic, dar care nu sînt solicitate mecanic în modș

deosebit, deoarece ast%el se reali!ea!" iese de dimensiuni mult mai mici, decî construc ii maiț

economice.

%$



?.1.>.(-I(E /IER)I-ICIU)(-U0INIU

(cest alia+ cunoscut sub denumirea de alsifer, se ob ine rin sinteri!area ulberilor iț ș

con ine ,?^ siliciu, ?,?^ aluminiu i restul %ier.ț ș

(re caracteristici magnetice %oarte bune i este utili!at la %abricarea de ecrane magnetice,ș

de carcase entru ma ini i aarate electrice.ș ș

?.1.?.(-I(E /IER)NICE-

(ceste alia+e sînt cunoscute sub denumirea de permalloN i se caracteri!ea!a rinș

ermeabilitate magnetic" %oarte mare, cîm coerciti* i ierderi magnetice mici.ș

?.1.=.(-I(E /IER)CO(-T

(ceste alia+e cu induc ie de satura ie mare, datorit". rocentului ridicat de cobalt #între K?ț ț

i ?<^$.ș

(lia+ul %iind %oarte casant se relucrea!" greu 5 de aceea, i se adaug" ^ *anadiu, care

%acilitea!" relucrarile mecanice.

(lia+ele %iercobalt sînt cunoscute sub denumirile comerciale de 3 permendur, hNperco,

hNperm, vacodur etc.

?.1.G./ERITE 0OI

(ceste alia+e sînt %olosite cu rec"dere la %rec*en e înalte, deoarece au re!isti*itate mareț

a+ungînd îna la 1<H :cm.

/eritele au a*anta+ul ca ot %i %olosite la reali!area ieselor comacte, cu ierderi rin

curen i turbionari accetabile.ț

/eritele se comun din o'i!i de %ier cu o'i!i ai altor metale ca mangan, nichel, !inc,

magne!iu, cobalt, litiu etc.

9n comara ie cu materialele magnetice metalice, %eritele au ermeabilitatea i induc iaț ș ț

reduse.

%%



?.. 0(TERI(-E-E 0(]NETICE DURE

0aterialele magnetice dure, %olosite la reali!area magne ilor ermanen i, seț ț

caracteri!ea!" rin men inerea st"rii de magneti!are i du" disari ia cîmului e'teriorț ș ț

magneti!at. Ele au induc ie remanent" i cîm coerciti* mari.ț ș

Cele mai utili!ate materiale magnetice dure sînt 3 o elurile cu carbon, o elurile aliate,ț ț

alia+ele din metale re ioase, alia+ele alni i alnico, %eritele dure, comu ii cu "mînturi rare.ț ș ș

?..1. O E-URI CU C(RONȚ

O elurile cu carbon au %ostț primele materiale utili#ate la reali#area ma+ne ilorț

permanen i!ț

(ceste oteluri con in 141,?^ carbon.ț

Ele au roriet" i magnetice instabile, adic" se modi%ic" la socuri mecanice i la *aria iiț ș ț

de temeratur". 9n lus, energia magnetic" rodus" e unitatea de *olum este mic", iar magne iiț

construc ii sînt mari i grei.ț ș

?... O E-URI (-I(TEȚ

O elurile cu Zol%ram, o elul cu crom i o elul cu cobalt au roriet" i magneticeț ț ș ț ț

suerioare o elului cu carbon, dar %iind scume, în secial cel cu cobalt, s)au c"utat materialeț

înlocuitoare mai ie%tine.

?..K. (-I(E (-NI I (-NICOȘ

(ceste alia+e rere!int" aro'imati* ><^ din roduc ia mondial" de magne i ermanen i.ț ț ț

(ceasta se datore te caracteristicilor magnetice net suerioare altor alia+e magnetice.ș

Ele re!int" stabilitatea roriet" ilor magnetice la *aria ia temeraturii i la ocuriț ț ș șmecanice.

(lia+ele alni con in 4K<^ nichel, 1<41?^ aluminiu, restul %ier.ț

(lia+ele alni care con in i curu se numescț ș cunife, iar cele care con in cobalt se numescț

alnico!

Ci%rele care se adaug" du" denumirea alia+ului indic" con inutul de nichel la alia+ele alniț

i con inutul de cobalt la alia+ele alnico #de e'emlu 3 alni con ine ^ nichel5 alnico Kș ț ț

con ine K^ cobalt$.ț

(lia+ele alni i alnico se ob in rin turnare sau rin metalurgia ulberilor #sinteri!are$.ș ț

%&



(ceste alia+e au de!a*anta+ul c" sînt %oarte casante i nu ot %i relucrate decît rinș

le%uire.ș

Pentru a se ob ine alia+e alnico cu cîm coerciti* mare se întroduce în alia+ un adaos deț

titan #între <,? i 1<^$, de niobiu sau titan i nioș ș biu. )au ob inut alia+e alnico, bogat aliate cuț

titan, cu.cîm coerciti* de 1 =<< (@cm.0agne ii alni i alnico turna i re!int" urmatoarele de!a*anta+e 3ț ș ț

8 ori, su%uri i chiar %isuri 5ș

8 risi" mare de material la turnarea rnagne ilor mici 5ț

8 di%icult" i la ob inerea rnagne ilor mici i de %orme comlicate.ț ț ț ș

0agne ii sinteri!a i re!int" urmatoarele a*anta+e 3ț ț

8 structur" omogen" 5

8 re!isten "ț mai bun" la șocuri și *ibrații.De!a*anta+ul rnagne ilor sinteri!a i const" în aceea c" induc ia remanent" este mai mic"ț ț ț

cu ?41<^ decît cea a rnagne ilor turna i.ț ț

e recomand" reali!area de magne i rin metalurgia ulberilor numai entru magne iț ț

mici i în serii mari.ș

?..>. (-I(E DIN 0ET(-E PRETIO(E

Dintre alia+ele din metale re ioase, alia+ul care con ine GG^ latin" s i ^ cobalt,ț ț ș

cunoscut sub denumirea de platinax, are roriet" i magnetice %oarte bune, dar %iind deosebit deț

scum, el este înlocuit cu comu i ai amînturilor rare.ș

%'



?..?. /ERITE DURE

$

/eritele sînt asta!i mai utili!ate la %abricarea rnagne ilor decît alia+ele alni i alnico,ț ș

datorit" urmatoarelor a*anta+e 3

8 nu con in materii rime de%icitare 5ț

8 au re!isti*itate %oarte mare, ceea ce le %ace utili!abile la %rec*en e înalte, cu ierderi mici rinț

curen i turbionari 5ț

8 au cmî coerciti* %oarte mare.

(u îns" i cîte*a de!a*anta+e în comara ie cu alia+ele alni i alnico 3ș ț ș

8 stabilitate redus" la *aria ii de temeratur" 5ț

8 induc ie remanent" mai mic".ț

Din %erite, cu a+utorul unor lian i lastici, s)au utut reali!a magne i %le'ibili, %olosi i caț ț ț

magne i de rindere.ț

?..=. CO0PU I CU P\09NTURI R(REȘ

P"mînturile rare sînt elemente aartinînd gruei lantanidelor #au numarul atomic ; ?G.

. .G1$.

P"mînturile rare ca samariu i cesiu ot %orma îmreun" cu cobaltul comu iș ș

%eromagnetici cu roriet" i magnetice %oarte bune.ț

0agne ii din acesti comusi se ot reali!a rin turnare, resare la rece sau sinteri!are.ț

Energiile magnetice ob inute cu magne i reali!a i din comu i cu "mînturi rare sînt celeț ț ț ș

mai cunnscute în" în resent.

%



CONC-UIE

&



I-IO]R(/IE

Referat masini.electrice1.docx

Documents

Transcript of Referat masini.electrice1.docx