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Schichtwiderstände Während die Drahtwiderstände vornehmlich als Leistungswiderstände eingesetzt werden, ist diese Widerstandsart im Bereich kleiner Leistungen wie z. in der Elektronik eher unüblich. Hier werden oft keramische und so genannte Schichtwiderstände eingesetzt: Kohleschichtwiderstand, Metallschichtwiderstand, Metalloxid-Schichtwiderstand, Cermet- (auch Dickschicht-)Widerstand, Fotowiderstand (kurz LDR, lichtabhängiger Widerstand, zum Beispiel aus einer Cadmiumsulfid-Schicht). Kohle, die neben dem Widerstandsverhalten auch als mechanischer Schleifkontakt dienen kann (Kohlebürsten in Universalmotoren), hat ein besonderes Temperaturverhalten – NTC-Verhalten (der Widerstandswert des Kohleschichtwiderstands nimmt mit steigender Temperatur ab). Während das Bauteil Keramikwiderstand noch so groß ist, dass man ihn mit seinen Kenndaten beschriften kann, ist dies in der Regel bei den Schichtwiderständen nicht möglich. Dafür gibt es den genormten Strichcode. Autor: K. -H. Bleiß Der vollständige Beitrag ist in unserem Facharchiv nachzulesen.
Porzellan Porzellan wird aus Kaolin und Feldspat hergestellt, dem wird Quarz beigemischt. Eigenschaften: • spröde, • sehr beständig gegen chemische Einflüsse, • gering zug- und druckfest. Anwendung in der Elektrotechnik: • Isolatoren, • Sicherungselemente. Steatit Steatit wird aus gemahlenem Speckstein (Magnesiumsilikat) durch Pressen und Sintern hergestellt. Eigenschaften: • sehr gut Maßgenauigkeit, • sehr geringe dielektrische Verluste, • doppelte Zug- und Druckfestigkeit gegenüber Porzellan. Anwendung in der Elektrotechnik: • Sockelteile in Schaltern, Steckdosen und Sicherungselementen, • Trägermaterial für Drahtwiderstände, • Heizwendelkern. Glas Bei der Herstellung von Glas wird Quarzsand mit Soda, Pottasche, Natriumsulfat und Kalkstein gemischt und erhitzt. Dabei wird aus einer zähen Flüssigkeit durch Ziehen, Pressen, Walzen und Blasen die gewünschte Form hergestellt. Eigenschaften: • transparent, • hart, spröde, • guter Isolator bis etwa. 700 °C (Quarzglas bis 1 000 °C) • durch Zusätze lassen sich UV- und Lichtbrechung verändern, • kriechstromfest, • hohe Durchschlagsfestigkeit.
Man findet es als schichtförmige Trennungen in verschiedenen Gesteinsarten wie Granit, Diorit und Peridotit. Eigenschaften: • lässt sich in dünne Blätter aufspalten, • diese Blätter sind biegsam, elastisch, • lässt sich relativ gut mechanisch weiterverarbeiten (sägen, bohren, stanzen…), • besitzt eine hohe Durchschlagsfestigkeit und einen hohen spezifischen Widerstand, • ist ein hoch wärmefester Werkstoff (Schmelzpunkt bei 1 380 °C), • säurebeständig. Anwendung in der Elektrotechnik: • Isolation in Heizkörpern, • Lamellenisolation in Kollektoren, • als Dielektrikum in Kondensatoren. Keramik Keramik besteht aus wasserlöslichen Materialien (Ton, Feldspat). Als Füllmittel dienen häufig Quarz und Metalloxide. Eine Rohmasse wird in die gewünschte Form gebracht und dann gebrannt. Die anfangsplastischen Eigenschaften gehen verloren, das Erzeugnis wird hart (formstabil). Eigenschaften: • zerbrechlich, • ein harter, druckfester Isolierstoff, • kriechstromfest, • temperaturbeständig bis etwa 1 000 ° C. Anwendung in der Elektrotechnik: • Isolatoren in der Hochspannungstechnik, • Dielektrikum (Kondensatorkeramik).
Dieser Herausforderung stellt sich dieses Lehrbuch bereits seit Jahren mit Erfolg. " METALL, 10/2005 "Dieser Band ist ein Klassiker der Studienliteratur; seit Jahrzehnten bewährt und immer wieder neu aufgelegt bietet die jetzt erschienene Neubearbeitung eine reich bebilderte, konzentrierte und aktualisierte Einführung in das Themengebiet der Werkstoffe der Elektrotechnik. Im Vergleich zu früheren Auflagen sind Abschnitte zu Anwendungen hinzugekommen, was den Bezug zur Praxis fördert. Damit ist das Buch mehr denn je ein Standardwerk für das Grundstudium der Elektrotechnik. " Impulse - Aus Forschung und Lehre, 09/2005 About the authors Prof. Dr. -Ing. Ellen Ivers-Tiffée lehrt am Institut für Werkstoffe der Elektrotechnik an der Universität Karlsruhe. Prof. phil. nat. Waldemar von Münch (em. ), Institut für Halbleitertechnik, Universität Stuttgart. Bibliographic Information
Die Elektronen in den Halbleitern sind in der Regel durch die Kristallbildung benutzt. Die Kristallbildung kann nicht einfach so aufgehoben werden. Ein Halbleiterkristall ist deshalb ein Nichtleiter. Nur in den folgenden Ausnahmefällen entstehen freie Ladungsträger (Elektronen). Durch Verunreinigung des Halbleiters. Durch Licht und Wärme geraten die Atome in Schwingung und setzen Ladungsträger frei. Die Atome an der Material-Oberfläche haben keine Nachbaratome und haben somit freie Elektronen. Eigenleitfähigkeit und Temperatur Durch Wärmezufuhr oder Lichteinstrahlung können auch undotierte Halbleiter freie Ladungsträger erzeugen. Mit steigender Temperatur nimmt die Zahl der Elektronen-Loch-Paare im Quadrat zu. Dadurch ergeben sich Grenzen für die maximale Betriebstemperatur in elektronischen Geräten. Germanium (90... 100 °C) Silizium (150... 200 °C) Galliumarsenid (300.. 350 °C) Die Eigenleitung in chemisch reinen Halbleiterkristallen ist wegen der starken Temperaturabhängigkeit nicht erwünscht und und macht die technische Nutzung von Halbleitern nahezu unbrauchbar.
Aufgrund ihrer hervorragenden elektrischen Eigenschaften (von der vollständigen Isolierung bis hin zur elektrischen Leitfähigkeit) sind Kunststoffe als Werkstoff in der Elektrik und Elektronik unabdingbar. Unmodifizierte Kunststoffe bieten inhärente elektrische Isoliereigenschaften. Diese elektrisch isolierenden Kunststoffe bieten eine hohe oder komplette Widerstandsfähigkeit gegen elektrischen Strom. Sie kommen typischerweise in einer Vielzahl von Anwendungen zum Einsatz, um elektrische Leitfähigkeit zu unterbinden, die zu Verletzungen oder Sachschäden führen kann. Elektrisch isolierende Kunststoffe kommen häufig in Anwendungen wie Schaltern, Beleuchtungskörpern, elektrischen Kabeln und Schalttafeln zum Einsatz. Ensinger bietet eine breite Palette an Kunststoffen mit guten Eigenschaften für eine elektrische Isolierung. Unser technischer Service steht zudem bereit, um Sie bei der Auswahl von Werkstoffen zu beraten. Der CTI (Comparative Tracking Index) wird häufig verwendet, um die Isolierungsfähigkeit eines Kunststoffs zu ermitteln.
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