전기공학 재료의 분류
전기 공학 분야에서 사용되는 재료는 전기 공학 재료라고 합니다. 이러한 재료는 속성과 적용 영역에 따라 다음과 같이 분류할 수 있습니다.
다음은 전기 공학 재료의 분류 차트입니다.
도체
도체는 매우 높은 전도성을 가진 재료입니다. 도체에서는 상온에서 자유 전자가 매우 많아, 이로 인해 도체의 전도성이 높아집니다.
예: 은, 구리, 금, 알루미늄 등
은은 자유 전자가 매우 많아, 전기의 최고의 도체 중 하나입니다. 핵에 의한 이 자유 전자의 결합력이 매우 낮아, 쉽게 자유롭게 될 수 있으며, 이를 통해 전기가 흐를 수 있습니다.
반도체
반도체는 도체와 절연체 사이의 전도성을 가진 재료입니다. 반도체는 그룹 III, IV, V 원소들로 이루어져 있으며, 공유결합을 가지고 있습니다. 상온에서 반도체의 전도성은 매우 낮지만, 온도가 상승함에 따라 지수적으로 증가합니다.
예: 게르마늄, 실리콘, 갈륨 아르세니드 등
절연재료
절연재료의 전도성은 매우 낮습니다. 이러한 재료는 매우 높은 저항률을 가지며, 이로 인해 전류를 운반하는 부분을 접지된 금속 구조물로부터 효과적으로 절연할 수 있습니다. 절연재료에서는 전자가 핵에 강하게 결합되어 있어, 재료 내에서 자유롭게 움직일 수 없습니다. 따라서 절연재료의 저항률은 매우 높습니다.
예: 플라스틱, 세라믹, PVC 등
자성 재료
이러한 재료는 다양한 전기 기계의 존재에 중요한 역할을 합니다. 높은 투자율을 가진 자성 재료는 자기 유량을 위한 저항이 낮은 경로를 형성하기 위해 코어를 구성하는 데 사용됩니다. 자성 재료는 다음과 같은 범주로 나눌 수 있습니다.
파라자성 재료
다이아자성 재료
안티페로자성 재료
페라이트
페로자성 재료
이러한 재료는 외부 자기장에 대해 매우 크고 양적인 자기 유도성을 가집니다. 이들은 외부 자기장에 강한 끌림력을 가지며, 외부 자기장을 제거한 후에도 자기성을 유지할 수 있습니다. 이러한 재료의 특성은 자기 히스테리시스라고 합니다.
예: 철, 코발트, 니켈
파라자성 재료
이러한 재료는 외부 자기장에 대해 매우 작고 양적인 자기 유도성을 가집니다. 외부 자기장이 있을 때, 이들은 매우 작은 자기성을 얻습니다. 예: 알루미늄, 백금, 산소, 공기 등
다이아자성 재료
이러한 재료는 외부 자기장에 대해 매우 약하고 음적인 자기 유도성을 가집니다. 외부 자기장이 적용되면, 이들은 외부 자기장에 약간 배척됩니다. 이러한 재료는 외부 자기장을 제거한 후에도 자기성을 유지하지 않습니다. 대부분의 금속, 즉 은, 구리, 금, 수소 등은 다이아자성 재료입니다.
안티페로자성 재료
이러한 재료는 외부 자기장에 대해 매우 작고 양적인 자기 유도성을 가집니다. 외부 자기장이 있을 때, 이러한 재료는 외부 자기장 방향으로 약간 자화됩니다. 이러한 재료에서는 원자들이 혼합된 평행 및 반평행으로 배열된 자기적극 운동을 가지고 있습니다.
예: 크롬, MNO, FeO, CoO, NiO, Mn 등
페라이트
이러한 재료는 페로자성 재료처럼 매우 크고 양적인 자기 유도성을 가집니다. 이러한 재료는 일반적으로 순수 재료보다 더 복잡한 결정 구조를 가진 화합물입니다.
