Klasifikace materiálů pro elektrotechniku
Materiály používané v oblasti Elektrotechniky se nazývají materiály elektrotechnické. Na základě vlastností a oblasti použití lze materiály elektrotechnické klasifikovat následovně:
Magnetické materiály
Klasifikační schéma materiálů elektrotechnických je znázorněno na následujícím obrázku
Vodiče
Vodiče jsou materiály s velmi vysokou vodivostí. Počet volných elektronů v vodiči při pokojové teplotě je velmi vysoký, což je základní důvod vysoké vodivosti vodičů.
Příklady: Stříbro, Měď, Zlato, Hliník atd.
Počet volných elektronů ve stříbře je velmi vysoký, což z něj činí nejlepší vodiče elektrického proudu. Vazebná síla jádra na tyto volné valenční elektrony je velmi nízká. Díky tomu se tyto elektrony mohou snadno osvobodit od jádra a zapojit se do toku elektrického proudu.
Poločisté vodiče
Poločisté vodiče jsou materiály, které mají vodivost mezi vodiči a izolačními materiály. Poločisté vodiče patří do skupiny III, IV a V prvky. Materiály poločisté vodiče mají kovalentní vazbu. Při normální teplotě je vodivost poločistých vodičů velmi nízká. S rostoucí teplotou se vodivost poločistých vodičů exponenciálně zvyšuje.
Příklad: Germanium, Křemík, Arsenit hořčíku atd.
Izolační materiály
Vodivost izolačních materiálů je velmi nízká. Tyto materiály mají velmi vysokou odpor, což je dělá velmi vhodnými pro izolaci částí nosných elektrického proudu od uzemněného kovového konstrukce. U izolačních materiálů jsou elektrony pevně vázány na jádro. Proto se nemohou volně pohybovat v materiálu. Díky tomu je odpor izolačních materiálů velmi vysoký.
Příklad: Plasty, Keramika, PVC atd.
Magnetické materiály
Tyto materiály hrají důležitou roli v existenci různých elektrických strojů. Magnetické materiály s vysokou permeabilitou se používají pro stavbu jádra, aby byla vytvořena cesta s nízkým odporom pro magnetický tok. Magnetické materiály lze dále rozdělit do následujících kategorií
Paramagnetické materiály
Diamagnetické materiály
Antiferomagnetické materiály
Ferrity
Feromagnetické materiály
Tyto materiály mají velmi vysokou a pozitivní citlivost na vnější magnetické pole. Mají silnou přitažlivost k vnějšímu magnetickému poli a dokáží udržet magnetismus i po odstranění vnějšího magnetického pole. Tuto vlastnost materiálů nazýváme magnetická hysterese.
Příklad: Železo, Kobalt, Nikl.
Paramagnetické materiály
Tyto materiály mají velmi malou a pozitivní citlivost na vnější magnetické pole. V přítomnosti vnějšího magnetického pole tyto materiály získají velmi malý magnetismus. Příklad: Hliník, Platina, kyslík, vzduch atd.
Diamagnetické materiály
Tyto materiály mají velmi slabou a negativní magnetickou poddajnost na vnější magnetické pole. Při aplikaci vnějšího magnetického pole jsou těmito materiály mírně odraženy. Tyto materiály neudržují magnetismus po odstranění vnějšího magnetického pole. Většinou jsou diamagnetické materiály všechny kovy, tj. stříbro, měď, zlato, vodík atd.
Antiferomagnetické materiály
Tyto materiály mají velmi malou a pozitivní citlivost na vnější magnetické pole. V přítomnosti vnějšího magnetického pole se tyto
