Upload
anonymous-2iwbno
View
361
Download
6
Embed Size (px)
DESCRIPTION
Bahan Isolasi Anorganik
Citation preview
TUGAS RESUME MATERI
electr-engineering basic 15
Disusun untuk memenuhi tugas matakuliah Pengukuran Besaran Listrik
Disusun oleh :
TEKAD BAYU WIDI NUGROHO
AKBAR ARISTA
VICKY ELKIE
YOPI SUKARTADI
KEMENTERIAN RISET, TEKNOLOGI DAN PENDIDIKAN TINGGI
UNIVERSITAS JENDERAL SOEDIRMAN
FAKULTAS TEKNIK
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO
PURBALINGGA
2015
1.1.1.BAHAN ISOLASI ANORGANIK
Mika dan asbes adalah mineral. Mika ditemukan dalam piring, sedangkan asbes terjadi
sebagai zat berserat.
Bahan isolasi keramik yang diproduksi dari silikat bubuk (SiO2) dan oksida logam
lainnya dengan membentuk dan kemudian dipanggang. Ini, kemudian, adalah proses sintering
(lihat 15.3.6). Selanjutnya, mereka umumnya mengkilap juga untuk membuat mereka kedap
dengan menutup pori-pori.
Banyaknya besar bahan keramik dapat digunakan dibakukan sesuai dengan bahan baku
mereka. Dalam DIN 40 685, tujuh kelompok utama dibedakan, yang dikelompokkan menjadi
beberapa kelompok lainnya. Semua bahan-bahan ini berbagi beberapa sifat penting yang
sama, untuk berbagai derajat.
Gambar. 15.70: isolator keramik di stasiun switching dari jaringan tegangan tinggi
Bahan isolasi keramik (kecuali untuk steatit dari kelompok utama 200) semua:
1. Keras
2. Sangat rapuh
3. Tahan terhadap fraktur bawah beban istirahat (beban diam)
4. Tahan lama di bawah ketegangan (upto 60 N/ mm2 'kecuali untuk kelompok utama 700)
dan sangat tahan terhadap tekanan (dapat mentolerir upto 2100 N /mm2)
5. Tahan terhadap asam (kecuali untuk asam fluorida).
6. Tahan terhadap alkali
7. Dan hanya dapat mesin oleh penggilingan basah setelah mereka telah dipanggang.
Tabel 15.3 daftar kelompok utama dengan contoh-contoh yang khas dan beberapa data
penting.
Sedangkan keramik yang diproduksi oleh proses sintering, kaca merupakan paduan.
Bahan awal adalah pasir (silikon dioksida atau kuarsa), soda (natrium karbonat) dan kapur
(kalsium karbonat).
Gambar. 15.71: pijar lampu terbuat dari kaca
Kaca adalah:
berwarna dan transparan
sangat keras
sangat rapuh
sangat peka terhadap guncangan
tahan terhadap asam (kecuali untuk asam fluorida).
konduktor panas yang buruk
tidak higroskopis
hanya dapat dimesin oleh penggilingan basah dan dengan alat ultrasonik. Kaca memiliki
ketahanan volume tinggi tertentu (ρv = 1013Ω-cm= 10-17) tetapi koefisien temperatur
negatif, sehingga menjadi konduktif pada merah-panas (sekitar 700◦ c)
Tabel 15.3: Bahan isolasi keramik (sesuai DIN 40 685)
KELOMPOK UTAMA JENIS BAHAN APLIKASI
100Aluminium silicate
Porselin Keras Isolator
200Magnesium silicate
Steatit Forsterit (batu asah) isolator, komponen dalam kotak persimpangan, terminal, soket, tubuh pembawa untuk resistor, kapasitor, wadah vakum
300Titanium dioxide (rutile)
Rutil Mg-Titanat Rutiel dengan Sr oksida lainnya atau Ca Titanat Ba-titanate
kapasitor untuk teknologi frekuensi tinggi (konstan ta dielektrik hingga 3000 mungkin)
400Aluminium magnesium sili-cate mixture
isolasi tubuh untuk diguna kan dalam kasus variasi temperatur yang ekstrim
500Aluminium silicate
produk berpori dasar untuk elemen pemanas, bagian dibentuk untuk percikan serta perlindungan busur, isolasi untuk elektroda pengapian
600Aluminium oxide
isolasi komponen tahan api, isolasi untuk busi
700Oxide ceramics
Al-oxide Mg-oxideZi-oxide
isolasi busi, isolasi saluran, digunakan pada suhu tinggi, tubuh pembawa mencakup untuk IC dan resistor dalam teknologi film tebal dan tipis, perisai panas grinding bahan.
Pedoman untuk bekerja dengan kaca
Keramik dan kaca sangat keras dan rapuh. Sehingga dapat dimesin hanya dengan
menggiling atau dengan pemotong berlian. Hal ini berlaku untuk pemotongan juga. Bahan-
bahan ini bisa, bagaimanapun, akan dipecah menjadi pengukuran merah desi setelah
menggaruk permukaan ("kaca cutter").
Gambar. 15.72 : Isolasi Kaca
1.1.2.BAHAN ISOLASI ORGANIK ALAMI
Pada bagian ini, kita akan membahas beberapa bahan kerja yang diproses untuk
beberapa derajat dari bahan alami, dan dianggap sebagai bahan organik. Oleh karena itu
mereka tidak benar-benar bahan baku, meskipun mereka diklasifikasikan sebagai bahan alami
(lihat 15.1.2).
Bahan isolasi alami penting adalah: kertas, tekstil, karet, aspal, minyak, clophene.
Kertas terbuat dari pulp kayu dengan "proses memasak". Ini mudah terbakar dan
higroskopis. Tidak karena itu dapat digunakan untuk tujuan isolasi tanpa diolah. Kertas
diresapi untuk tujuan ini. Karena koefisien dielektrik dan break-down kekuatan (kekuatan
mengganggu) yang tinggi, kertas yang digunakan sebagai dielektrik dalam kapasitor (Gambar
15.73). Bahan ini juga digunakan untuk melindungi kabel dan gulungan di konduktor, kabel
dan kumparan (Gambar 15.75), meskipun foil plastik semakin menggantikan kertas dalam
aplikasi ini juga.
Gambar. 15.73 : kapasitor dielektrik, terbuat dari kertas
Gambar. 15.75 : isolator kertas untuk kumparan
Tekstil untuk electrotechnology diproduksi dari berbagai bahan baku yaitu kapas, rami,
rami, rami dan sutra.
Gambar. 15.74 : isolasi stator belitan dengan perban sutra
Serat yang dipintal menjadi benang dan kemudian ditenun umumnya. Seperti kertas,
tekstil juga adalah higroskopis dan karena itu hampir selalu diresapi.
Berbagai aplikasi: isolasi konduktor (kurang umum sekarang hari), perban untuk
gulungan, filler untuk benang konduktor penanda untuk konduktor.
Karet dihasilkan dari caoutchouc alami.
Ruber (karet) adalah
sangat elastis (upto 600%)
tidak higroskopis
tidak tahan cuaca (menjadi rapuh dan istirahat)
larut dalam bensin, bensin, minyak dan asam kuat
mudah terbakar
lembut pada suhu tinggi (suhu Iimiting; 60 ° C).
Gambar. 15.76 : kabel terisolasi karet dengan plug
Bitumen adalah baik produk sampingan dalam ekstraksi minyak mineral atau yang lain
itu diperoleh dari "tar pits". Bitumen semakin gencar digantikan oleh plastik.
Gambar. 15.77 : penyegelan persimpangan kabel dengan aspal
Minyak yang dihasilkan dari minyak bumi dan karena itu tahu sebagai minyak mineral.
Minyak yang digunakan dalam elektro-teknologi harus bebas kelembaban, bahkan karena
jumlah air kecil secara radikal mengubah resistensi spesifik, koefisien dielektrik dan
mengganggu kekuatan.
Clophene dihasilkan dari klorin dan bensin. Juga cair pada suhu kamar. Clophene
memiliki ketahanan tertentu yang sama seperti minyak, tetapi kekuatan merusak secara
signifikan lebih tinggi.
1.1.3.PLASTIK SELULOSA
Kelompok ini mencakup semua plastik dibangun dari selulosa. Sejak selulosa
dihasilkan dari bahan nabati aswood seperti, itu milik kelompok bahan alami. Sebuah zat
sintetis (plastik) dihasilkan oleh perlakuan khusus. Ini sebabnya kami telah diklasifikasikan
materi ini sebagai kelompok penengah antara bahan-bahan alami dan plastik.
Beberapa jenis yang berbeda dari plastik selulosa adalah:
Papan tekan, kertas dipernis, selulosa nitrat, selulosa asetat.
Papan tekan diproduksi oleh bergulir lapisan resin diresapi kertas ditempatkan di atas
satu sama lain. Kekuatan meningkat dengan cara ini. Papan tekan digunakan untuk
pembentuk koil, isolasi piring serta untuk insulasi Slot (Gambar. 15.79).
Gambar. 15.79 : isolasi slot untuk motor starter berliku (angka menunjukkan tahap
peralihan dalam fabrikasi)
Kertas dipernis adalah resin sintetis kertas diresapi digunakan dalam isolasi kumparan.
Selulosa asetat diproduksi dari selulosa oleh aksi asam asetat.
Berbagai aplikasi: foil untuk isolasi, injeksi dibentuk suku cadang untuk beralih tombol
dll. Nama komersial adalah: cellidur, trolite, ultra-phane.
1.1.4.TERMOPLASTIK
Termoplastik adalah subkelompok dari plastik. Jadi kita harus mulai bagian ini dengan
mengatakan sesuatu tentang kelompok ini bahan secara keseluruhan.
Plastik dapat dibedakan dari semua bahan lain dalam bahwa mereka terdiri dari
molekul raksasa (makromolekul) (Gambar. 15.80).
Gambar. 15.80 : Model dari molecul
Plastik pada umumnya
tahan kimia
mudah dicelup
tahan terhadap korosi
tidak tahan terhadap tinggi (mendekati suhu 120 ° C)
isolasi panas
konduktor listrik yang buruk
tidak higroskopis
mudah dibentuk tanpa memotong
lebih ringan dari logam ringan
Plastik umumnya memiliki
sifat mekanik buruk dibandingkan logam
koefisien besar ekspansi termal.
1.1.1.ELASTOMERS
Makro molekul dari bahan-bahan yang melekat dengan beberapa “bridges” menyatu ke
jaringan yang luas. Rantai molekul berbentuk tetap dapat bergerak dalam batas-batas tertentu,
karena “bridges”, namun mereka tidak lagi dapat terpisahkan dari satu sama lain. Dengan
demikian, kehilangan beberapa kekuatan elastis mereka ketika suhu naik.
Gambar 15.87 Makro molekul jika elastis di bawah tegangan tarik
Jika plastik dimuat, molekul membentang tanpa robek, karena "bridges" antara rantai
berbentuk makro molekul tidak mengizinkan hal ini terjadi. Hal ini menimbulkan ketegangan
mekanik yang bertindak menuju pemulihan keadaan semula setelah beban dihilangkan seperti
gambar 15.87. Sehingga bahan ini berperilaku seperti karet dan karena itu disebut elastis.
Elastis mampu deformasi elastis. Karakteristik ini secara alami hanya berlaku untuk
rentang suhu tertentu. Bahan ini mulai muncul di beberapa zat bahkan di bawah 0 °C dan
mendekati 0 °C (termoplastik). Nilai maksimum adalah variabel dan mewakili suhu dimana
molekul mulai membusuk. Karakteristik plastik kemudian hilang. Bahan ini mirip dengan
karet yaitu digunakan untuk kabel dan isolasi konduktor. Contohnya adalah Buna, perbunan,
neoprene, vulkollan, silastic. Dalam pemotongan elastis sangat lembut sehingga diperlukan
pisua atau alat khusus diamana alat pemotong harus sangat tajam.
1.1.2.DUROPLASTICS
Dalam kasus duroplastics juga dikenal sebagai duromersrantai molekul terbentuk terkai
terat dengan jumlah “bridges” yang sangat besar. Seluruh benda kerja praktis terdiri dari
molekul tunggal seperti gambar. 15.88. Konsekuensi dari ini adalah bahwa rantai molekul
individu tidak dapat bergerak baik sebagai akibat dari kenaikan suhu atau ketegangan fisik.
Gambar 15.88 benda kerja dari duroplastic
Sifat-sifat bahan yang bersangkutan, yaitu perubahan suhu tidak signifikan
mempengaruhi kekuatan. Duroplastics menjadi tidak plastik atau cair. Pada suhu yang sangat
tinggi makro molekul ini juga secara alami hancur dan kehilangan sifat-sifat materinnya.
Duroplastics tidak dapat ditarik dan tidak dapat berubah bentuk.
Ada dua cara dasar memproduksi jenis plastik. Satu set duroplastics (misalnya resin
melamin) diproduksi dalam keadaan cair. Kertas, tekstil, kayu dll kemudian diresapi dengan
cairan ini dan kemudian ditekan pada suhu tinggi, sebagai akibat dari molekul plastic saling
berkaitan membentuk dan menggabungkan bahan pengisi (kertas, tekstil, kayu dll).
Dalam metode kedua (misalnya dalam kasus resin fenolik) bahan cair awalnya
digunakan tanpa makro molekul. Bahan ini dibentuk, disuntikkan atau ditekan. Sementara
bahan sedang dibentuk, makro molekul diproduksi oleh jenis linking. Kedua jenis yang saling
berkaitan kenal sebagai proses setting. Proses ini tidak reversibel. Beberapa duroplastics
ditampilkan dalam tabel 15.5 bersama dengan sifat dan rentang aplikasinya.
Tabel 15.5 sifat dan penggunaan beberapa termoplastik
Tabel 15.5 sifat dan penggunaan beberapa duroplastik
Pecahan plastik mudah dibentuk dan perawatan harus dilakukan saat menggergaji.
Penggerek: sudut tip kecil yang disukai untuk memfasilitasi pembuangan panas (60°-90°).
Sebuah sudut sisi kecil rake (0°-15 °) digunakan untuk lubang dangkal dan satu yang lebih
besar (35°-40°) untuk lubang yang lebih dalam. untuk mencegah kerusakan pada tepinya,
mata bor harus keluar ke dalam kayu seperti pada gambar 15.90.
Gambar.15.90 : Pengeboran ke duroplastic dengan dasar kayu
1.2. BAHAN JOINTING1.2.1.TEKNIK JOINTING
Jointing terdiri dari beberapa bahan yang saling terbentuk menjadi satu.
Berikut beberapa kelas jointing yang membedakan :
Kopling (misalnya memasukkan colokan ditampilkan di Gambar.15.91).
Gambar. 15.91: Kopling
mengisi (misalnya peresapan dar ililitan).
menekan kembali atau menekan dalam (misalnya kawat pengikat dengan sekrup).
membentuk prima.
deformasi (misalnya memutar kabel bersama-sama)
Unionbahan (misalnya kabel solder bersama-sama).
Beberapa proses penting Electrotechnology, yaitu
sekrup jointing
teknik jointingkonduktor
teknikmemperbaikikonduktor
Teknik jointing sekrup dengan metode menekan bagian kesatu sama lain. Metode
tersebut juga dikenal sebagai koneksi gesekan karena gaya gesekan di sisi benang yang
menjamin bahwa bagian-bagian terus bersama-sama. Sekrup dapat diklasifikasikan sesuai
dengan kriteria yang berbeda seperti berikut :
Sesuaidenganjenisporos.
Sesuaidenganjeniskepala.
Menurutsudutkemiringanbenang (gambar 15.92).
Gambar. 15.92 Benang lereng
Sesuai dengan bentuk benang (gambar. 15.93)
Gambar. 15.93 Tipe Winding
Selain dari koneksi sekrup ujung menghubungkan konduktor listrik dan kabel dapat
mengambil kompresi gabungan seperti gambar 15.94. Ketika kabel tidak digunakan atau
konduktor multi wire lain dihubungkan ,ujung harus disolder atau di isi dengan potongan-
potongan akhir yang solid, dapat ditekan terhadap satu sama lain atau dilas.
Gambar. 15.94 Perbedaan tipe koneksi terminal
Beberapa metode yang digunakan dalam persimpangan jalur :
splicing (Gambar 15.95)
Gambar. 15.95 splicing
Crimping (Gambar 15.96)
Gambar. 15.96 Crimping
Peta kawat (Gambar 15.97)
Gambar. 15.97 Peta kawat
Pengelasan (Gambar 15.98)
Gambar. 15.98 Pengelasan
Solder (Gambar 15.99)
Gambar. 15.99 Solder
Pada crimping, konduktor cacat oleh tekanan tinggi, sehingga menimbulkan sambungan
listrik yang baik. Dalam kawat pembungkus, kawat dibungkus serat pin persegi dan
sambungan listrik.
1.1.1.Solders
Pensolderan dan pengelasan termasuk dalam teknik yang melibatkan adhesi antara
bahan. oleh karena itu, dikenal sebagai bahan untuk menopang sambungan.
Dalam pengelasan tiap bagian dihubungkan ke suhu tinggi pada titik pengelasan dan
mengalir ke bagian lainnya.
Penyolderan dalam hal ini sangat berbeda, ketika solder dipanaskan dan digunakan
untuk mencairkan dan tidak ada bahan bekerja pada bagian tersebut.
Saat logam bereaksi dengan oksigen dalam udara untuk membentuk lapisan permukaan
oksida, Lapisan harus dibuang sebelum proses penyolderan dimulai. Hal ini dapat dilakukan
dengan secara mekannis dengan penggoresan, penyikatan, atau penggerindaan/pengasahan.
Namun pada umumnya, hal ini tidak cukup karena oxida keras. Zat-zat yang digunakan ini
dikenal dengan perantara fluxing.
Fluks yang digunakan dalam solder untuk membersihkan bagian-bagian permukaan.
Persyaratan untuk flux adalah :
Titik peleburan yang lebih rendah daripada solder
Good wettability
Tak bereaksi dengan solder
Tak bereaksi pada sebagian bahan
Karakteristik dari bahan-bahan flux :
Fluks untuk pensolderan keras dari logam berat F-SH
Fluks untuk pensolderan ringan dari logam berat F-SW
Fluks untuk pensolderan keras dari logam ringan F-LH
Fluks untuk pensolderan ringan dari logam ringan F-LW
Spesifikasi untuk solder adalah :
Solder harus campuran baik dengan logam lainnya
Solder harus sangat cair
Solder must be highly wettable
Solder yang bekerja pada temperatur dibawah 450OC disebut solder lunak dan solder
yang bekerja pada temperature diatas 450OC disebut solder keras.
Karakteristik solder
Standarisasi dari solder lunak yaitu DIN 1707, 8512, 8516 dan solder keras DIN 8512
dan 8513.
Semua karakteristik solder ditunjukkan oleh alphabet L. Ini diikuti oleh sebuah
kelompok alfanumerik terdiri dari sifat simbol untuk komponen.
1.1.2.Adhesives
Setiap kita telah bergabung bersama-sama dengan bahan perekat, terkadang bahan yang
sangat berbeda satu sama lain. Bahkan bergabung logam, perekat secara bertahap replecing
solder dan pengelasan, karena tidak panas diperlukan untuk mereka gunakan.
Perekat sendi tidak didasarkan pada paduan. Mereka juga termasuk dalam kelompok
zat diri sendi retensi.
Ada sejumlah besar senyawa ikatan yang berbeda, becase perekat khusus telah
dikembangkan untuk memungkinkan jangkauan terluas bahan dan spesifikasi yang. Mereka
diproses dalam cara yang sangat berbeda.
1.2. BAHAN MAGNETIC
1.2.1.PROPERTI BAHAN MAGNETIK
Dalam gambar 15.107, Anda dapat melihat benda-benda yang terbuat dari bahan
feromagnetik.
Zat di bawah pengaruh sebuah magnet luar feromagnetik lapangan menunjukkan
kecenderungan yang lebih besar ke arah magnetisasi ke arah medan.
Ada juga zat yang membentuk pasangan lawan magnet dasar. Ini dikenal sebagaian
ferromagnetik. Ini adalah sebagian besar lantanida compunds mereka dan mangan oksida
(MnO).
Jika magnet elemtary anti paralel adalah kekuatan yang berbeda, magnetisasi
memanifestasikan dirinya dalam arah tertentu yaitu sebagai diference antara dua medan
magnet zat tersebut dikenal sebagai ferrimagnetik. Sebuah zat bawah feriimagnetic.
Pengaruh sebuah magnet luar lapangan menunjukkan kecenderungan kuat kearah
magnetisasi adalah perbedaan antara bidang anti-paralel dan karena itu lebih lemah dari
dalam kasus feromagnetics zat.
Kebanyakan ferit milik kelompok bahan dinaikkan, gerakan termal dari molekul
menjadi lebih cepat dalam bahan magnetik juga. Magnet pertama kemudian mulai menyerah
orientasi mereka. Di luar termperatur tertentu, tidak ada ferromagnetism dari ferrimagnetisme
tetap.Suhu ini dikenal sebagai suhu curie.
Dua kurva dengan magnet sisa yang sama, tetapi dengan kekuatan medan coercitive
berbeda ditunjukkan PADA gambar 15.109. sebuah kekuatan medan signifikan lebih rendah
diperlukan untuk menghapus magnet dalam bahan dengan kurva sempit. Zat tersebut juga
lebih mudah untuk membalikkan magnetis.
Bahan magnetik lunak mudah untuk membalikkan magnetis. Sebuah kekuatan medan
tinggi diperlukan untuk pembalikan magnetik (pembalikan polaritas) dari bahan magnetik
keras.
Nilai-nilai penting dalam kurva hysteresis:
Kerapatan fluks magnetik maksimum Bmax
Sisa magnet Ber
Kekuatan medan Coercitive Hc
Kekuatan medan untuk saturasi Hs
Kerugian di pembalikan magnet
[p]= wkg
Kerugian besi dapat dipecah menjadi komponen mereka:
kerugian hysteresis
kerugian Eddy saat
kerugian Residual
Kerugian histeresis rangka, kami ingin memeriksa beberapa kurva sekali lagi. Gambar 15.110
Ini adalah ukuran dari kerugian inti, karena keadaan awal adalah kembali arrained
setelah seluruh kurva telah transversed, meskipun pekerjaan telah dilakukan dalam
melakukan hal ini.
Karena energi tidak dapat dimusnahkan. Hal ini diubah menjadi panas di magnet.
Oleh karena itu kurva hysteresis harus sesempit mungkin.
Dalam memproduksi bahan magnetik, sifat berikut harus dipertimbangkan:
Saturation kerapatan fluks
Remanence
kekuatanmedanCoercitivie
Suhu Curie
Kerugian di pembalikan magnet
1.1.1.BAHAN MAGNETIC LUNAK
Magnetic lunak digunakan ketika medan magnet terus berubah harus sampli field.
Mereka harus capble menjadi mudah dan benar-benar terbalik magnetis. Selain itu, tidak ada
medan magnet yang efektif harus tetap sekali saat ini telah dimatikan.
Spesifikasi yang mengikuti adalah:
Remanence rendah
Kekuatan medan coercitivie Rendah
Oleh karena itu kurva hysteresis harus menyerupai yang ditunjukkan pada gambar
15.111.
Setelah itu, kekuatan medan yang sangat rendah cukup untuk magnetisasi dan
pembalikan magnet, yaitu untuk mengarahkan magnet elemantry ke arah yang diinginkan.
Bahan-bahan memiliki hampir persegi panjang hysteresis Curver (Gambar 15.112)
Metalik berikut, bahan magnetik lunak yang digunakan, antara lain:
Besi unalloyed (dengan<0,05% C) untuk relay dan melindungi dengan spesifikasi
rendah.
1.1.2.BAHAN MAGETIC KERAS
Bahan magnetic keras memiliki fungsi di tempat pertama sebagai magnet permanen.
Bahan-bahan ini memiliki curev hysteresis luas dan tinggi (gambar 15.114)
Bagian penting dari kurva hysteresis adalah bagian di kuadran kedua. Hal ini dikenal
sebagai kurva demagnetisasi karakteristik (gambar 15.115)
Sering hanya potongan-potongan kecil dari bahan magnetik keras yang digunakan
dalam diproduksi secara komersial komponen magnet permanen.Sisa magnet terdiri dari
bahan magnet lunak (gambar 15.117) alasan bahan magnetik lunak. Kombinasi berikut,
antara lain, digunakan sebagai logam, bahan magnetik keras: