2022-2023学年高二劳动版电工材料（第五版）第三章特殊功能导电材料课件

§3—1　电碳材料 §3—2　电触头材料 §3—3　熔体材料 §3—4　电阻合金和电热材料 §3—5　热双金属片、热电偶和弹性合金材料 §3—6　半导体材料 §3—7　特殊光、、电功能材料 第三章 特殊功能导电材料 1. 了解碳的分类。 2. 熟悉电碳制品的特性及类型。 3. 熟悉常用电碳产品的类型，并会选用。 学习目标 §3—1　电碳材料 一、碳的分类 1. 结晶碳 常用的结晶碳主要是石墨，是一种天然的结晶碳。 2. 无定形碳 无定形碳主要有焦炭、木炭、炭黑等。 二、电碳制品的特性及类型 1. 电碳制品的特性 电碳制品的导电性能好，且具有很大的各向异性；导热性能好，具有很高的热导率；热膨胀系数很小，是金属材料的 1/6～1/2，受到急冷急热时，不易碎裂；耐高温，在无氧化性气体中能在 3 000℃左右高温下工作，在 2 500℃以内的力学强度随温度升高而增大；化学稳定性好，在高温下不与液态金属黏连，仅与强氧化剂作用；具有非常好的自润滑性能。 2. 电碳制品的类型 按用途，电碳制品分为电机用电刷、电滑动触点、电真空器件用高纯石墨零件、碳电阻、碳棒、送话器用碳砂、电火花加工用石墨等。 三、电机用电刷 1. 电机用电刷的类型 （1）石墨电刷（S 系列） 1）天然石墨电刷。 2）树脂黏合天然石墨电刷。 （2）电化石墨电刷（D 系列） （3）金属石墨电刷（J 系列） （4）树脂黏合石墨电刷（R 系列） 2. 电刷的接触特性及影响电刷接触特性的主要因素 （1）电刷的接触特性 1）瞬间接触电压降。 2）摩擦因数。 （2）影响电刷接触特性的主要因素 1）换向器（或集电环）的转速。 2）电流密度。 3）施加于电刷上的单位压力。 4）周围介质。 3. 电刷的理化特性 （1）电阻率 （2）硬度 （3）灰分杂质 4. 电刷的外形 （1）辐射式电刷 （2）倾斜式电刷 5. 电刷的选用 （1）电刷应满足的要求 1）使用寿命长，同时对换向器或集电环的机械磨损小。 2）电功率损耗和机械损耗要小。 3）在电刷中不出现对电机有害的火花，并且噪声小。 4）在换向器或集电环表面要能形成适宜的由氧化亚铜、石墨和水分等组成的表面薄膜。 （2）选用电刷时的注意事项 1）换向正常、负荷均匀、电压不高的直流电机，可选用润滑性好、硬度小、价格低的石墨电刷。 2）对于电压高、换向比较困难的电机，应选用瞬间接触电压降较高的电化石墨电刷。 3）对于电压比较低，但电流大的电机，应选用金属石墨电刷，可以大大降低能耗，防止过热。 4）对于集电环，宜用接触电阻值较小的电刷。 5）对于高速电机，应选用摩擦因数小的电刷；对于低速电机，宜用金属石墨电刷；对于换向困难的特殊高速电机（70 m/s 以上），则必须选用特殊的电化石墨电刷。 四、碳 - 石墨触点 碳-石墨触点具有良好的导电性、导热性、 耐电弧烧蚀性、 化学稳定性、与金属不熔接性、自润滑性以及接触稳定性等特性， 主要用作开关、断路器、接触器、继电器等各种形式的接触点，还用于电力机车用的碳石墨滑板、吊车用碳滑轮等。 碳 - 石墨滑板的应用 1. 金属石墨触点 金属石墨触点是用石墨粉与金属（铜或银）粉末混合在一起，经压制成型、烧结等工序制成的。 2. 电力机车用碳-石墨滑板 碳 - 石墨滑板安装在干线电力机车或工矿电力机车的受电弓上，从供电接触网导线上集取电流输送到机车的牵引电机，从而驱动电力机车运行。 3. 吊车用碳-石墨滑轮及滑块 各种龙门吊车、普通桥式吊车等的运行速度较低，但启动、制动频繁，电压较低，负载电流变化较大。 五、碳棒 1. 照明碳棒 2. 碳弧气刨用碳棒 3. 干电池用碳棒 六、其他常用电碳制品 1. 高纯石墨件 2. 碳电阻片柱 3. 电火花加工用石墨电极 4. 石墨烯 5. 碳纤维 1. 熟悉常用电触头材料的类型，并会选用。 2. 熟悉电触头的接触形式。 学习目标 §3—2　电触头材料 一、电触头材料的类型 1. 强电用触头材料 （1）强电用触头材料应满足的要求 1）低的接触电阻。 2）电磨损和机械磨损要小。 3）当触头分断一交流大电流时，电弧虽在电流自然过零点时熄灭，但在触头间还存在着一个暂态微小的剩余电流，这一电流越小越好，并且应具备较强的灭弧能力。 4）抗熔焊性能好，要求材料熔点高。 强电用触头材料的类别及品种 强电用触头材料分为复合触头材料和真空开关触头材料，其类别及品种见表。 （3）强电用触头材料的特性及用途 强电用触头材料的特性及用途 2. 弱电用触头材料 （1）弱电用触头材料应满足的要求 1）具有低的接触电阻、小的接触噪声和电磨损。 2）要求接触平稳、可靠，耐机械磨损，且使用寿命长。 3）工作时要求起弧电压、起弧电流尽量小，使触头在无电弧情况下操作，避免产生电弧腐蚀。 4）在直流电的情况下，要求有尽量小的