電工材料用途

工程技術領域中，材料占有重要的地位。各種技術都要通過一定的設備來實現(xiàn)，設備則需用具體的材料制作。沒有相應的材料，即使是原理上可行的技術和產(chǎn)品，也都無法實現(xiàn)。新材料的出現(xiàn)常能帶來技術上的重大進展。電工領域的情況也是如此。例如硅鋼片的出現(xiàn)使旋轉電機和變壓器的效率大大提高，容量也更大，從而促進了電能的遠距離輸送和廣泛應用；高矯頑力、高剩磁的釹鐵硼等材料的出現(xiàn)，滿足了永磁同步電動機對強磁體的需要,使這類電機在驅動微電機中占有重要地位,并仍在擴大其應用范圍。1986年以來，高臨界溫度超導材料所實現(xiàn)的突破，展現(xiàn)了低耗(或無損耗)輸電和電能的工業(yè)規(guī)模儲存的前景，引起世界各國物理界、電工界的注意。研制各種適用電工新材料仍是電工領域的重要任務。

導電材料

具有高電導率的材料，在電工設備中用作導體，如銅、鋁等，其典型制品是電線、電纜的導電線心。屬于導電材料的還有用于制造電觸頭、溫差電偶、熔絲等的材料。這些材料除電導率高外，還有一些另外的特殊性能，例如制造熔絲的材料需要具有相對低的熔點；觸頭材料需要高的耐電弧性能等。

高電阻合金如鎳鉻、鉻鎳鐵、錳銅、康銅也屬于導電材料，可用作加熱元件，將電能轉化為熱能，或用于制造電阻器。

石墨是一種特殊的導體，雖然電導率低，但由于它的化學惰性和高熔點，以及它的制品具有低的摩擦系數(shù)、一定的機械強度，被廣泛地用作電刷、電極等。

屬于導電材料的還有低溫導電材料和超導材料。例如，純鋁在20K下,即液氫溫度范圍中是最好的低溫導電材料；而鈹在77K左右,即液氮溫度下電阻率也只有常溫下的千分之一到萬分之一以下。超導材料一般在接近0K的溫度下工作，其電阻率已測不出。80年代已發(fā)現(xiàn)上千種超導材料，其中有元素類，也有化合物。較為實用的是Nb3Sn、Nb3Al 等。 1986年發(fā)現(xiàn)的鋇、釔、銅、氧化物陶瓷在液氮溫度(77K)即具有超導性， 這將對超導電技術的普及，甚至對人類文明產(chǎn)生深遠影響。

電線電纜是指用以傳輸電能、電信息和實現(xiàn)電、磁轉換的線材產(chǎn)品，按照性能、結構、制造工藝及使用特點的不同.可分為以下五類:(1)裸導線相裸鋅體制品；(2)電磁線；(3)電氣裝倚朋電線電纜；(4)通信電線電纜 。

半導體材料

電導率介于導電材料和絕緣材料之間，約為105～10-7西/米的材料。對于電子（空穴）電導也可按能帶理論的禁帶寬度來定義,其值約為0.08～3電子伏（也有人認為其上限應為1.5或2電子伏）。半導體與導體相比，除電導率小外，其電導率隨溫度升高而增大，而導體的電導率隨溫度升高而下降。

半導體的性質隨缺陷和雜質含量而顯著變化，所以可利用摻雜來控制其性能。例如硅、鍺中摻入磷、砷、銻等元素可制成電子型(N型)半導體， 摻入硼、鋁、鎵、銦等元素可制成空穴型（P型）半導體。利用 N型和P型的不同組合，可獲得整流和放大作用，在電工中作為電源和控制、調節(jié)之用。

半導體的電導率對外界因素極為敏感，在其作用下可觀察到一系列物理現(xiàn)象。例如在不同波長的光照下能產(chǎn)生光電效應，這時電子吸收光能，導致自由載流子濃度增大，從而電導率增大，稱為光電導性。利用這一性質，可制成光敏元件。此外，還有熱電效應、霍耳效應、磁阻效應、壓電效應、場效應和隧道效應等都可加以利用。

半導體可以按化學組分分為有機的和無機的兩類，主要使用無機半導體。無機半導體可進一步分為元素型和化合物型。后者按組分元素又可分為二元、三元等發(fā)展迅速。半導體也可按其結構形態(tài)分為結晶半導體和非晶態(tài)半導體。一般多使用前者，但70年代以來正在大力開發(fā)后者。

電絕緣或電介質材料

電阻率約為 1010歐米以上的材料。實用中優(yōu)良絕緣材料的電阻率在室溫下都大于1012歐米。通常所用的絕緣材料都含有雜質，在工作溫度下的電阻或電導屬離子型。對于電導屬電子型的絕緣材料，一般認為禁帶寬度在2～3電子伏以上。

電介質材料的特點是其在電場中能發(fā)生極化。由于電介質多數(shù)是優(yōu)良的絕緣材料，兩者經(jīng)常作為同義詞使用。

絕緣材料常按其聚集狀態(tài)而分為固態(tài)、液態(tài)和氣態(tài)。絕緣材料多數(shù)屬于固體。液態(tài)和氣態(tài)絕緣材料一般不能起力學上的支撐作用，所以較少單獨使用。

氣體絕緣材料的特點是電導率、介電常數(shù)和介質損耗均低，擊穿強度一般比液體和固體絕緣材料也低得多，但擊穿后能自行恢復絕緣狀態(tài)，具有自愈性。六氟化硫氣體(SF6)具有較高的擊穿強度,廣泛用作封閉式電器的絕緣。

液體絕緣材料一般用來替代空氣，填充電氣設備中的空間，或浸漬設備絕緣結構中的孔隙。除了絕緣作用，它還可以起散熱或滅弧作用。在選擇液體絕緣材料時應考慮它在電場作用下的穩(wěn)定性、熱穩(wěn)定性、粘度、閃點、酸值、堿值、雜質含量、水含量、熱膨脹系數(shù)以及與其他絕緣和結構材料的相容性等。應用最多的液體絕緣材料是礦物絕緣油。為了保證液體材料成分的純凈，發(fā)展多種合成絕緣油，如高溫下使用的硅油以及十二烷基苯等。

固體絕緣材料可以分成天然的和合成的。天然的有棉紗、絲綢、紙、蟲膠、瀝青、礦物油、橡膠、石棉、云母等,在19世紀已開始用于電工設備。合成材料,特別是高分子材料，在20世紀得到迅速發(fā)展。原因在于高分子材料的絕大多數(shù)具有高電阻率，并且高分子材料（包括塑料、合成橡膠和合成纖維等許多品種）能滿足多種使用場合的要求。高分子材料與相應的天然材料相比有著更為優(yōu)異的介電性能、力學性能和耐高溫性能，在絕緣材料中占有重要地位。重要的高分子材料有聚乙烯、聚苯乙烯、聚丙烯、聚四氯乙烯、聚酯和不飽和聚酯、環(huán)氧樹脂、有機硅樹脂，以及聚酰亞胺為代表的芳雜環(huán)高分子材料等。

在無機絕緣材料方面，也有重大的進展。例如，制成了粉云母紙，解決了云母資源的不足；玻璃纖維布的出現(xiàn)，使纖維的耐熱等級大大提高；陶瓷品種的發(fā)展?jié)M足了高機械強度、高溫度和高介電常數(shù)的要求。由于超導技術的迅速發(fā)展，低溫電工材料也相應取得重大進展。低溫電絕緣漆膠和粘合劑，電工薄膜和層壓制品以及低溫無機絕緣材料，如玻璃、石英、陶瓷等，都有很大發(fā)展。

磁性材料

電工中應用的磁性材料主要有鐵磁性材料和鐵氧體。按其矯頑力可分為軟磁材料和永磁材料兩大類。軟磁材料用于交變磁場，而永磁材料用于靜態(tài)磁場。按材料組成可分成金屬和非金屬兩種。前者有Fe、Co、Ni、Gd及其合金，也可包括稀土類元素,如RCO5,其中 R為稀土元素Sm、Ce和Pr。非鐵磁元素的合金也可以成為鐵磁材料，例如Mn、Cu和Al等。非金屬型材料有鐵氧體，它具有磁疇結構，能自發(fā)磁化而具有鐵磁性。鐵磁性材料具有磁滯回線，在交變磁場中造成損耗，必須設法降低。交流磁場作用下引起的渦電流，也會造成損耗。兩種損耗統(tǒng)稱鐵耗，都造成設備發(fā)熱，這在高頻率下特別突出。鐵氧體的鐵耗在高頻下特別小，成為適用于高頻的磁性材料。

磁性材料的某些特殊性能還可用于特殊場合。例如具有直角磁滯回線的材料可以用作磁記憶材料。某些磁性材料在磁場強度變化時其幾何尺寸發(fā)生變化，稱為磁致伸縮材料，可用于超聲發(fā)生器和接收器及機電換能器中，用以測量海洋深度、探測材料的缺陷等。

電工材料欄目方向

• 主要欄目

《電工材料》主要欄目有研究與分析、綜述、標準化信息、工藝裝備、測試技術等 。

• 刊登內容

《電工材料》主要刊登電工材料基礎理論、新材料、新技術、工藝及應用、工裝設備、分析測試、標準化、電氣技術、專利信息等方面的研究論文、報告、綜述等，同時也刊登與電工材料和應用相關的專利文摘以及電工和原材料行業(yè)動態(tài)等 。

• 讀者對象

《電工材料》讀者對象為從事電工材料研究、生產(chǎn)及應用的科技人員、管理人員以及高等院校師生 。

電工材料人員編制

據(jù)2020年3月《電工材料》官網(wǎng)顯示，《電工材料》第三屆編委會有編委26人、顧問委員6人；編輯部有編輯3人 。

電工材料出版發(fā)行

據(jù)2020年3月17日中國知網(wǎng)顯示，《電工材料》共出版文獻2005篇 。

據(jù)2020年3月17日萬方數(shù)據(jù)知識服務平臺顯示，《電工材料》共載文1063篇、基金論文量為202篇 。

電工材料收錄情況

《電工材料》是CA化學文摘（美）（2014）來源期刊、中國科技論文統(tǒng)計源期刊、中國學術期刊綜合評價數(shù)據(jù)庫統(tǒng)計源期刊、中國期刊全文數(shù)據(jù)庫全文收錄期刊、中國核心期刊（遴選）數(shù)據(jù)庫來源期刊、中國學術期刊（光盤版）來源期刊、中國期刊網(wǎng)、萬方數(shù)據(jù)-數(shù)字化期刊群全文收錄期刊 。

電工材料影響因子

據(jù)2020年3月17日中國知網(wǎng)顯示，《電工材料》總被下載207774次、總被引6788次，（2019版）復合影響因子為0.323、（2019版）綜合影響因子為0.226 。

據(jù)2020年3月17日萬方數(shù)據(jù)知識服務平臺顯示，《電工材料》被引量為4725次、下載量為39187次；據(jù)2017年中國期刊引證報告（擴刊版）數(shù)據(jù)顯示，該刊影響因子為0.41（材料科學綜合刊均影響因子為0.52），在全部統(tǒng)計源期刊（6670種）中排第3981名 。

電工材料辦刊宗旨

《電工材料》的辦刊宗旨是推動電工材料及其應用行業(yè)的技術進步，為促進行業(yè)創(chuàng)新服務 。

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