Elektrotehnika un elektronikas materiāli

Materiāli ir daļa no mūsu dzīves un ikdienas darbībām jau no seniem laikiem. Materiāli ir galvenā sastāvdaļa visiem mums apkārt esošajiem priekšmetiem. Patiesībā, daži materiāli ir daliņu vārdi dažādiem cilvēces vēstures periodiem, piemēram, Akmens laiks, Bronzas laiks, Dzelzs laiks, Sintētisko materiālu laiks, Gudru materiālu laiks. Šo materiālu pētījumu sauc par materiālzinātni.

Materiālzinātne ir saistīta ar inženierijas materiālu sastāva, struktūras, raksturību, apstrādes, īpašību, lietojuma un veiktspējas pētīšanu.
Mūsdienu zinātniskajā laikmetā jau ir izstrādātas daudzas tehnoloģijas, un vēl vairākas tiek nepārtraukti attīstītas, lai padarītu cilvēka dzīvi vieglāku un komfortablu.

Šo tehnoloģiju eksistences pamatā ir atbilstošu materiālu pieejamība. Katra inženierijas produkcijas veiktspēja un kvalitāte būtiski atkarīga no tā materiāla, ko izmanto šīs produkcijas ražošanai.

Tādēļ inženierijas materiāli spēlē svarīgu lomu visu inženierijas tehnoloģiju attīstībā un panākumos. Lai iegūtu detalizētāku diskusiju par elektrotehnisko materiālu un citiem pamatelektrotehniskajiem jēdzieniem, ieteiktu aplūkot dažas no labākajām grāmatām elektroinženieriem.

Inženierijas materiāli

Inženierijas produktu ražošanai izmantotie materiāli sauc par inženierijas materiāliem. Šie inženierijas materiāli ir visu inženierijas produktu mugurkauls. Jebkura inženierijas produkta dizains, ražošana, komerciālizācija un veiktspēja būtiski atkarīga no tā materiāla, ko izmanto šim produktam, piemēram, poluprovadītāju materiāli ir pamats visiem elektronikas ierīču. Līdzīgi, elektriskās inženierijas mašīnu un aprīkojuma eksistence pilnībā atkarīga no vedējiem, izolatoriem un magnētiskajiem materiāliem.

Lai kļūtu par veiksmīgu inženieri jebkurā inženierijas jomā, mums jāzina atbilstošās inženierijas materiālus. Jaunu inženierijas materiālu pētīšana un izstrāde ir nepārtraukts process. Daudzi institūti un laboratorijas nepārtraukti strādā jaunu materiālu izstrādē, lai tiktu galā ar rūpniecības nepārtraukti mainīgajām prasībām.

Kā rezultātā, jauni nākotnes materiāli, piemēram, gudri materiāli, augstveiktspējīgi materiāli un inteliģentie materiāli, nepārtraukti nonāk redzesloka centrā. Šie jaunie, uzlaboti materiāli ietekmē modernās tehnoloģijas laiku.

Pašlaik, jaunu materiālu pētīšana un izstrāde, lai apmierinātu inženierijas prasības, arī ņem vērā šo materiālu ietekmi uz mūsu vidi. Piemēram, radioaktīvie materiāli ir ļoti noderīgi atomenerģijai. Tomēr, šo materiālu radītā radioaktivitāte ļoti negatīvi ietekmē mūsu vidi. Tādēļ, lai padarītu šos radioaktīvos materiālus videi draudzīgākus, mums jāveic nepieciešamās darbības, lai apturētu šo radioaktivitāti, ko rada radioaktīvie materiāli.

Inženierijas materiālu klasifikācija

Šos inženierijas materiālus var klasificēt atkarībā no inženierijas nozares tālāk minētā:

1. Mehāniskās inženierijas materiāli – piemēram, dzelzs, stāls u.c.

2. Elektrotehniskās inženierijas materiāli – piemēram, vedēji, poluprovadītāji, izolatori, magnētiskie materiāli u.c.

3. Civiltiesības inženierijas materiāli – piemēram, cementi, dzelzs, akmeņi, smilts u.c.

4. Elektronikas inženierijas materiāli – piemēram, poluprovadītāju materiāli

Elektrotehniskie materiāli

Lai kļūtu par veiksmīgu elektroinženieri, mums jāietver dziļas zināšanas par elektrotehniskajiem materiāliem. Elektrotehnisko materiālu zinātne ir saistīta ar to sastāva, struktūras, raksturības, apstrādes, īpašību, lietojuma un veiktspējas pētīšanu. Jebkuras elektromašīnas vai aprīkojuma eksistence un panākumi atkarīgs no atbilstošu elektrotehnisko materiālu pieejamības, piemēram, vedēji, izolatori un magnētiskie materiāli u.c.

Tādēļ, pirms jebkuras elektromašīnas dizaina, mums jāzina tā materiālu īpašības un lietojums. Jebkura elektrotehniskā aprīkojuma veiktspēja pilnībā atkarīga no tā materiāla kvalitātes. Tādēļ, lai izstrādātu labu un veiksmīgu elektrotehnisko aprīkojumu, mums jāzina faktori, kas nosaka inženierijas materiālu kvalitāti.

Atkarībā no īpašībām un lietojuma, elektrotehniskos materiālus var kategorizēt tālāk minēto:

1. Vedēji – piemēram, sidrabs, varš, zelta, aluminija u.c.

2. Poluprovadītāji – piemēram, germanis, silīcijs, GaAs u.c.

3. Izolatori – plastmasas, gumijas, mika, izolējošas papīra u.c.

4. Magnētiskie materiāli – dzelzs, silīcijdzelzs, Alnico, ferriti u.c.

Paziņojums: Cienīsim originālo, labas raksti vērts dalīties, ja ir pārkāpumi, lūdzu, sazinieties, lai dzēstu.