Tööstuslikud infovõrgud ja IT turvalisus

Elektrotehnilised materjalid

1. Sissejuhatus elektrotehnilistesse materjalidesse

Elektrotehnilised materjalid on materjalid, mida kasutatakse elektrienergia tootmiseks, juhtimiseks, salvestamiseks ja isoleerimiseks. Need materjalid mängivad olulist rolli elektrisüsteemide ja elektroonikaseadmete töökindluses, efektiivsuses ja kestvuses. Peamised elektrotehnilised materjalid jagunevad:

  • Magnetilised materjalid – materjalid, mis omavad magnetilisi omadusi ja on kasutusel elektromagnetilistes rakendustes.
  • Elektrijuhid – metallid ja sulamid, mis juhivad elektrivoolu madala takistusega.
  • Pooljuhid – materjalid, mille elektrijuhtivus on reguleeritav.
  • Dielektrikud (isolatsioonimaterjalid) – materjalid, mis takistavad elektrivoolu voolu.

ELEKTRIMATERJALIDE OMADUSED

  • Tehnoloogilised: valatavus, keevitatavus, lõiketöödeldavus, vormitavus.
  • Füüsikalised: tihedus, sulamistemperatuur, soojuspaisumine, eritakistus.
  • Keemilised: vastupidavus korrosioonile, oksüdatsioonile ja keskkonnamõjudele.
  • Mehaanilised: tugevus, kõvadus, plastsus ja kulumiskindlus

elektrijuhid

Elektrijuhid on materjalid, millel on madal elektriline takistus ja mis võimaldavad elektrivoolu liikumist. Juhtivus sõltub elektronide liikumisest ja materjali kristallstruktuurist.

pooljuhid

Pooljuhid on materjalid, mille elektrijuhtivus jääb juhtide (näiteks metallid nagu vask ja alumiinium) ning isolaatorite (näiteks keraamika ja plastid) vahele. Pooljuhtide elektrilisi omadusi saab kergesti mõjutada lisandite lisamise (dopingu), temperatuuri ja valgusega. Sellised omadused muudavad pooljuhid elektroonikas asendamatuteks komponentideks.

dielektrikud (isolaatorid)

Dielektrikud ehk isolaatorid on materjalid, mille elektriline juhtivus on äärmiselt madal, mistõttu nad ei juhi elektrivoolu praktiliselt üldse. Dielektrikud suudavad taluda tugevaid elektrivälju, pakkudes elektrilist isolatsiooni ja võimaldades energiat salvestada elektrivälja kujul.

magnetilised materjalid

Magnetilised materjalid on materjalid, mis reageerivad magnetväljadele. Nende materjalide magnetilised omadused võimaldavad neid kasutada elektrimootorites, generaatorites, trafodes, andurites ja paljudes teistes rakendustes.