5 feiten over keramiek als isolator (waarom en gebruik)

by

Keramiek is een stof die broos en hard is. Laten we in dit bericht onderzoeken of keramiek functioneert als een elektrische isolator of geleider.

Keramiek is een isolator in zijn natuurlijke vorm. Dat is een niet-geleidende isolator gevormd uit permeabele klei die bruin, rood of wit is en die fungeert als scheidingswand tussen elektrolytische condensatoren.

Het feit dat keramiek een isolator is van warmte en elektriciteit, het gebruik ervan als isolator, wanneer en hoe keramiek elektrische stroom kan geleiden, en de bredere context zullen verder in detail worden besproken.

Waarom is keramiek een goede elektrische isolator?

Porselein, aardewerk en steengoed zijn de drie belangrijkste categorieën van keramiek. Laten we bespreken waarom keramiek een goede elektrische isolator is.

Keramiek is een goede elektrische isolator omdat de ongelooflijk kleine hoeveelheid verspilde ongepaarde elektronen in keramiek het ongeschikt maakt voor het opwekken van stroom. Buitengewoon krachtige elektroneninteracties houden de atomen van de keramische aanhanger in stand.

Keramisch gebroken SEM.TIF
Afbeelding - Keramiek;
Image Credit - Wikipedia

Deze elektronen kunnen niet worden ingewisseld voor of worden gebruikt door de ionen om vrij te bewegen. Op de foto, een lage vergroting Scanning elektronenmicroscoop microfoto van geavanceerd keramisch materiaal. De eigenschappen van keramiek maken het breken tot een belangrijke inspectiemethode.

Is keramiek een goede warmte-isolator?

Superieure isolatie-eigenschappen door het ontbreken van elektronenfluxen, materie is minder geleidend. Laten we onderzoeken of keramiek een behoorlijke warmte-isolator is.

Keramiek is een goed warmte-isolator omdat ze bestand zijn tegen hoge temperaturen door de warmte vast te houden zonder de stroom over te dragen. Ze fungeren als uitstekende thermische barrières in de ruimte door als voeringen in de spaceshuttle te plakken.

Suspension, Strain, Pin, Stay en Shackle isolatoren zijn slechts enkele van de vijf categorieën die worden gebruikt om keramische isolatoren te categoriseren.

Eigenschappen van keramiek

  • De dikte van het keramiek ligt tussen 0.5 mm tot 1.6 mm en er is ongeveer 1.0 mm tot 1.5 mm beschikbare ruimte voor het fineren van keramiek.
  • Bij normale kamertemperatuur is de dichtheid van het keramiek 6 gram per kubieke centimeter.
  • Het smeltpunt of verwekingspunt van het keramiek is 2000 graden Celsius tot 840 graden Celsius.
  • De druksterkte van het keramiek is 1500 MPa tot 3000 MPa.
  • De gemiddelde thermische geleidbaarheid van het keramiek is 5.077 W/mk
  • De warmteoverdrachtscoëfficiënt voor keramiek ligt tussen 430 W/ (m2k) en 560 W/ (m2k).
  • De diëlektrische sterkte van het keramiek is 15 kV/cm.
  • De soortelijke warmte voor de isolator van keramiek bij 35 graden Celsius ligt tussen 0.0323 en 0.326 J/kg/K.
  • Elasticiteitsmodulus voor het keramiek is 393 GPa.
  • De treksterkte van het keramiek is 260 MPa tot 300 MPa.

Gebruik van keramiek als isolator

De verhouding tussen perforatiesterkte en overslagspanning kan worden gebruikt om de veiligheidsfactor van een isolator weer te geven. Laten we het hebben over hoe keramiek als isolator kan worden gebruikt.

  • Bougie
  • Draadsteun
  • Pool
  • Veiligheid
  • Laagspanningsdistributie
  • Oven
  • Keramische Oven of Oven
  • Keramische kachel

Bougie

De bougie is een vrij eenvoudig apparaat dat een aantal cruciale maar verschillende taken uitvoert. Eerst en vooral produceert het in wezen een valse blikseminslag in de cilinderkop of verbrandingskamer van de motor. De bougiespanning kan variëren van 20,000 tot meer dan 100,000 volt.

Draadsteun

Keramische mechanische trekisolatoren zijn bedoeld voor gebruik in scenario's waar kabels of draden die aan het plafond bungelen aan de isolator trekken. Ze dienen hetzelfde doel als ondersteuning van keramische isolatoren voor bovengrondse draden, radioantennes en hoogspanningsleidingen.

Pool

Draden op elektriciteits- of telefoonpalen worden ondersteund door keramische isolatoren. Ondersteuningsisolatoren met keramische draad hebben een paraplu-achtige vorm om het laagste deel van de isolator en de draden te beschermen tegen sneeuw en regen.

Veiligheid

De primaire functie van isolatoren is om de stroom te regelen en te voorkomen dat deze naar de aarde reist. Als draden worden doorgesneden en op de grond vallen, blijven keramische veiligheidsisolatoren op hun plaats en zorgen voor isolatie. Ze zijn zo geplaatst dat de draden niet in contact komen met de aarde.

Laagspanningsdistributie

Een laagspanningsnetwerk, meestal aangeduid als secundair netwerk, draagt ​​gedurende het hele distributieproces het vermogen over van de transformator naar de elektriciteitsmeters van de eindgebruikers. Secundaire netwerken werken op lage spanningsniveaus, die meestal gelijk zijn aan de netspanning van elektrische apparatuur.

Oven

Een oven is een apparaat dat warmte verzendt en afgeeft aan materialen om hun fysische en chemische eigenschappen te veranderen. Typisch wordt warmte geproduceerd door de verbranding van vaste, vloeibare, gasvormige brandstoffen of door de toepassing van elektrische energie via weerstandsverwarming of inductieve verwarming.

Keramische oven of oven

Een oven is een soort thermisch geïsoleerde oven die temperaturen genereert die hoog genoeg zijn om bepaalde processen te voltooien, zoals harden, drogen of chemische veranderingen. Al duizenden jaren worden kleiartefacten met behulp van ovens omgevormd tot aardewerk, tegels en bakstenen.

Keramische kachel

Keramische kachels zijn elektrische kachels die werken volgens het soortelijke verwarmingsconcept en een keramisch verwarmingselement hebben met een positieve temperatuurcoëfficiënt. Keramische materialen hebben voldoende thermische geleidbaarheid en elektrische weerstand om warmte te produceren en te geleiden als er stroom doorheen gaat.

Wanneer geleidt keramiek elektriciteit?

Ovenbekledingen zijn gemaakt van keramiek. Laten we eens kijken naar de elektrische geleidbaarheid van keramiek.

  • Keramiek is een uitstekende elektronische drager omdat ze overlappende energiebanden vormen als ze worden gemengd in halfmetalen zoals loodoxide, rutheniumoxide en bismut.
  • Elektriciteit kan overgaan op keramiek wanneer een voldoende hoge spanning aan het keramiek wordt geleverd, wat een aanzienlijke hoeveelheid energie wint om elektronen vrij te maken.

Het keramiek heeft een zeer hoge diëlektrische sterkte en kan daardoor bij bepaalde energieën elektriciteit verliezen.

Conclusie

We kunnen uit dit artikel concluderen dat keramiek in zijn natuurlijke vorm een ​​goede thermische en elektrische isolator is. Maar bepaalde soorten keramiek geleiden elektriciteit en hebben een hoge geleidbaarheid. Dit artikel bespreekt de eigenschappen van keramiek, hoe het werkt als een isolator, keramische toepassingen en andere onderwerpen die verband houden met het onderwerp keramiek.

Lees ook: