Способность изоляционных материалов противостоять воздействию тепла характеризуется теплостойкостью и нагревостойкостью. Невысокой теплостойкостью обладают материалы органического происхождения, в которых под действием тепла возникают необратимые физико-химические процессы, приводящие к изменению структуры. Результаты исследований показывают, что с повышением температуры изоляции из органических диэлектриков на 10…12°С, вдвое увеличивается степень теплового износа и соответственно вдвое сокращается продолжительность срока службы изоляции.
При одновременном действии тепла и механических воздействий многие материалы легко деформируются. У ряда материалов при нагреве имеет место химическое разложение и старение, приводящие к изменению электрических характеристик.
Повышение температуры металлов также приводит к изменению их электрических и физических параметров. Известно, что повышение температуры вызывает увеличение их сопротивления.
Зависимость величины удельного сопротивления от температуры можно выразить следующим уравнением:
где ρt и ρ0 - величины удельных сопротивлений при температурах t и t0 соответственно; величина α является температурным коэффициентом удельного сопротивления (иногда его обозначают ТКР).
Изменение электрического сопротивления материалов, из которых изготовляют проводники, приводит к необходимости учета температурного коэффициента электрического сопротивления.
Аналогично с изменением сопротивления под воздействием температуры меняется величина магнитного потока постоянного магнита. Величиной, которая учитывает изменение магнитного потока магнита в зависимости от температуры, является температурный коэффициент – α.
Магнитный поток при любой температуре Фt можно выразить через магнитный поток при известной начальной температуре Ф0:
Температурный коэффициент α может быть как положительным, так и отрицательным. При положительном α магнитный поток увеличивается при увеличении температуры, а при отрицательном - уменьшается. Значение коэффициента α зависит от формы и размера магнитопровода, величины магнитной индукции и температурного диапазона.
Изменение температуры магнитодиэлектриков приводит к изменению их магнитной проницаемости. Это свойство количественно оценивается температурным коэффициентом β, под которым понимается относительное изменение величины магнитной проницаемости на один градус изменения температуры:
Величина β может быть также положительной или отрицательной. Обычно она колеблется в пределах
В меньшей степени изменению температуры подвержены постоянные литые магниты, но и в них при повышении температуры имеет место увеличение потерь магнитной энергии. Так, в постоянных магнитах изготовленных из стали с 6% вольфрама, при повышении температуры до 100°С потери могут доходить до 10%, а в сталях с 35% кобальта при тех же условиях только 1…2%. Магнитные стали, прошедшие искусственное старение, менее чувствительны к изменению температуры, чем не проходившие.
Расширение металлов при нагревании может приводить к изменению размеров деталей, к уменьшению прочности и упругости. Нагрев устройства зависит от скорости распространения тепла по конструкции, которая определяется теплопроводностью материала. Известно, что теплопроводность металлов высока, хотя и меняется в больших пределах для различных металлов.
Различие значений коэффициентов линейного расширения металлов и пластмасс приводит к образованию воздушных каналов внутри герметизированных узлов и блоков, по которым может проникать влага или газ. У заливочных материалов коэффициент линейного расширения в 4…5 раз больше, чем у сопрягаемых с ними металлов.
Воздействие солнечной радиации и нагрев аппаратуры зависят от состояния поверхности кожуха. Известно, что излучение тепловой энергии нагретым телом определяется его геометрией, взаимным расположением и свойствами поверхностей конструкции.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.