1.5 知识链接5 常用电工材料
在电气设备中，对电磁场起有效作用的材料称为电工材料。电工材料按其特点和作用可分为绝缘材料、导电材料、半导体材料和磁性材料，以及在电气施工和维修中经常用到的线管和润滑脂等。
1.5.1 绝缘材料与分类
具有高电阻率、电流难以通过的材料称为绝缘材料，常用的绝缘材料见表1-3。
表1-3 常用绝缘材料
绝缘材料按其耐热水平分为七个等级，每个耐热等级对应一定的极限温度，在这个温度以下能保证绝缘材料的性能和使用寿命。表1-4列出了绝缘材料的耐热等级与极限温度。
表1-4 绝缘材料耐热等级与极限温度
绝缘材料按化学性质可分为无机绝缘材料、有机绝缘材料和复合绝缘材料。
1. 无机绝缘材料
如云母、石棉、陶瓷等，主要用做电机、电器的绕组绝缘及开关板、骨架和绝缘子等。
2. 有机绝缘材料
如树脂、橡胶、丝绵、纸、麻、人造丝等，主要用于电子元件的制造和制成复合绝缘材料。
3. 复合绝缘材料
将上述两种绝缘材料经加工后制成各种成形的绝缘材料，主要用做电器的底座、支架、外壳等。
1.5.2 导线的材料、分类与选用
电线、电缆是传输电能或电磁信号的传输导线，通常由导体、绝缘层、屏蔽层、护套、铠装等部分组成。常用的线材有安装导线、电磁线、扁平电缆、屏蔽线和同轴电缆等。
工频导线材料的选用应考虑以下因素：
（1）导电性能好，电阻率小。
（2）不容易氧化，耐腐蚀。
（3）有较好的机械强度，能承受一定的拉力。
（4）延展性好，容易拉制成线材，方便焊接。
（5）资源丰富，价格便宜。
绝缘导线是在裸导线的基础上，外加塑胶绝缘的电线，俗称塑胶线，一般由线芯、绝缘层和保护层组成，广泛应用于照明电路和各种动力配电系统，即工作于交流电压500V或直流电压1000V。
绝缘导线按线芯类型分为软芯和硬芯，按线芯数分为单芯、二芯、三芯及多芯等类型，常用的绝缘导线品种与用途如表1-5所示，其型号命名方法如下：
表1-5 常用绝缘导线及用途
导线的选择应该满足以下条件：
（1）电压。电线和电缆的绝缘电压应大于或等于所使用线路电压的额定值。
（2）电压损失。选择电线、电缆的截面和安装方式应考虑电压损失不超过规定值。
（3）电流。导线允许载流量大于或等于线路的计算电流。
1.5.3 常用的磁性材料
磁性材料分为软磁材料和硬磁材料两大类。
1. 软磁材料
软磁材料又称为导磁材料，具有磁导率高、剩磁弱的特点。在外界磁场的作用下，软磁材料能产生较强磁性，而且随着外界磁场强度的增加，会出现磁饱和的现象；当外界磁场消失后，软磁材料的磁性就基本消失。
常用的软磁材料有硅钢片、电工用纯铁、普通低碳钢片等。
（1）硅钢片。硅钢片的磁导率高，电阻率也较高，适用于各种交变磁场，分为热轧和冷轧两种。
冷轧硅钢片有单取向和无取向之分。单取向冷轧硅钢片的磁导率与轧制的方向有关，沿轧制方向的磁导率最高，与轧制方向垂直的磁导率最低。无取向冷轧硅钢片的磁导率没有方向性。
电气设备上常用的硅钢片厚度有0.35mm和0.5mm，多用于变压器、交直流电机和各种电器。
（2）电工用纯铁。电工用纯铁的电阻率很低，磁性能与纯度有关，纯度越高，磁性能越好。
电工用纯铁一般只用于直流磁场或低频工作的设备，常用的型号有DT3、DT4、DT5和DT6等。
（3）普通低碳钢片。普通低碳钢片又称无硅钢片，主要用于制造家用电器中的小电机、小变压器中的铁芯。
2. 硬磁材料
硬磁材料又称为永磁材料，它最主要的特点是具有较强的剩磁。
硬磁材料在外界磁场的作用下不容易产生较强的磁性，当其达到磁饱和后去掉外界磁场，能够在较长时间内保持较强的磁性。
（1）铝镍钴永磁材料。铝镍钴永磁材料是铝镍钴合金，其组织结构稳定，具有优良的磁性能、磁稳定性和较低的温度系数，主要用于制造永磁电机和微电机的磁极。
（2）铁氧体永磁材料。铁氧体永磁材料以氧化铁为主，不含镍、钴等较贵重的金属，价格低廉，材料的电阻率高，是应用最多的永磁材料，主要用来制造永磁电机。铁氧体永磁材料的缺点是剩磁较低，温度系数较大。