16_16　材料、制造方法、环保与节能

正文,主编,1工作防护与事故预防2电工学基本概念3电工学基本电路4电场5磁场6配电技术7交流电与三相交流电技术8测量技术9电子学10电气设备,11保护措施12房屋技术13电机14计算机技术15自动化技术16材料、制造方法、环保与节能17职业与企业附录,16材料、制造方法、环保与节能,16.1电工学材料16.2制造方法与材料加工16.3环保16.4节能,16.1电工学材料,16.1.1铁、钢与铸铁材料16.1.2导体材料16.1.3触点材料16.1.4绝缘材料,16.1电工学材料,图16-1电工学材料,16.1.1铁、钢与铸铁材料,(1)结构钢由结构钢可以制作高压架空线钢桁架、中大型设备，如变压器的壳体和钢罩，同样也可以由其制作钢结构。(2)优质结构钢优质结构钢的缩写符号由主要合金元素的化学符号碳特征数和合金元素的百分数组成，如60NiCrMoV124：此合金钢为60/100=0.6%的C，12/4=3%Ni，4/1%和少量的钼和钒。(3)工具钢工具钢是冷加工钢(刀具温度200)、热加工钢(200400)和快速加工钢(达600)。,16.1.1铁、钢与铸铁材料,图16-2材料的电阻率,16.1.1铁、钢与铸铁材料,图16-3按DIN17006钢的划分,(1)结构钢由结构钢可以制作高压架空线钢桁架、中大型设备，如变压器的壳体和钢罩，同样也可以由其制作钢结构。,(2)优质结构钢优质结构钢的缩写符号由主要合金元素的化学符号碳特征数和合金元素的百分数组成，如60NiCrMoV124：此合金钢为60/100=0.6%的C，12/4=3%Ni，4/1%和少量的钼和钒。,(3)工具钢工具钢是冷加工钢(刀具温度200)、热加工钢(200400)和快速加工钢(达600)。,图16-4电动机的部件与材料,16.1.2导体材料,16.1.2.1铜(Cu)16.1.2.2铝(Al)16.1.2.3铜合金与铝合金,16.1.2导体材料,表16-1重要导体材料的导电电子数量n、电子迁移率b与导电率,16.1.2导体材料,图16-5掺杂对纯铜导电率的影响,16.1.2导体材料,表16-2对导体材料的重要要求,16.1.2.1铜(Cu),图16-6铜的电解,16.1.2.2铝(Al),表16-3导体材料说明,16.1.2.3铜合金与铝合金,缩写后面的数字表示百分数含量，如CuCa1表示Ca含量为1%，其余99%为铜。1.举出影响导体材料导电率的因素。2.为什么铜每立方分米有许多导电电子而其导电率没有银高？3.举出有关ECu的几个特性。4.铝作为导体材料与铜相比有何缺点？5.如何理解合金？6.通过合金其导电性有何变化？7.举出黄铜的几个应用范例。,16.1.2.3铜合金与铝合金,表16-4低合金铜材料,缩写后面的数字表示百分数含量，如CuCa1表示Ca含量为1%，其余99%为铜。,表16-5铜锌合金,图16-7由青铜(SuSn合金)制成的电子部件,1.举出影响导体材料导电率的因素。,2.为什么铜每立方分米有许多导电电子而其导电率没有银高？,3.举出有关ECu的几个特性。,4.铝作为导体材料与铜相比有何缺点？,5.如何理解合金？,6.通过合金其导电性有何变化？,7.举出黄铜的几个应用范例。,16.1.3触点材料,图16-8触点形状(举例),16.1.3触点材料,图16-9有烧损痕迹的触点表面,16.1.3触点材料,图16-10低电压功率开关100A的触点结构(举例),16.1.3触点材料,表16-6触点材料(举例),图16-11滑动触点用炭刷(举例),16.1.4绝缘材料,16.1.4.1绝缘材料的电负荷16.1.4.2无机绝缘材料16.1.4.3有机绝缘材料16.1.4.4液体与气体绝缘材料,16.1.4绝缘材料,图16-12绝缘材料的划分,16.1.4.1绝缘材料的电负荷,表16-7体积电阻率/(cm),16.1.4.1绝缘材料的电负荷,表16-8绝缘强度/(kW/mm),16.1.4.2无机绝缘材料,表16-9三氧化二铝材料参数(举例),图16-13集成电路的陶瓷基片,16.1.4.2无机绝缘材料,图16-14光波导体(已卷起),16.1.4.3有机绝缘材料,(1)有机绝缘材料(天然材料)作为有机绝缘材料，在电工学中常常使用的是纸、矿物油、石蜡和棉花等天然材料，而硫化橡胶和纤维素制品视为化学变化天然材料。(2)合成材料(塑料),(1)有机绝缘材料(天然材料)作为有机绝缘材料，在电工学中常常使用的是纸、矿物油、石蜡和棉花等天然材料，而硫化橡胶和纤维素制品视为化学变化天然材料。,(2)合成材料(塑料),1)热塑性塑料。2)热固性塑料。3)弹性体。,(2)合成材料(塑料),图16-15由PVC制成的插头,1)热塑性塑料。,表16-10重要的热塑性塑料,2)热固性塑料。,表16-11重要的热固性塑料,3)弹性体。,图16-16热固性塑料插座,3)弹性体。,图16-17环氧树脂板支承的印制电路,3)弹性体。,表16-12导线与电缆用弹性体的工作温度,3)弹性体。,图16-18胶管导线,16.1.4.4液体与气体绝缘材料,16.2制造方法与材料加工,16.2.1成型与变形16.2.2分离、涂覆与改变材料特性16.2.3接合16.2.4激光技术16.2.5印制电路16.2.6SMD技术,16.2制造方法与材料加工,表格,16.2.1成型与变形,表16-13成型与变形(选择),16.2.1成型与变形,表16-13成型与变形(选择),16.2.2分离、涂覆与改变材料特性,表16-14分离、涂覆与改变材料特性,16.2.2分离、涂覆与改变材料特性,表16-14分离、涂覆与改变材料特性,16.2.3接合,16.2.3.1电工学中的可拆卸接合16.2.3.2电工学中的不可拆卸接合,16.2.3.1电工学中的可拆卸接合,图16-19端子类型,16.2.3.1电工学中的可拆卸接合,图16-20鼠笼张力弹簧接线装置,16.2.3.2电工学中的不可拆卸接合,1)挤压。2)焊接。3)粘接。(1)挤压图16-22所示为挤压接合，是去掉绝缘的多芯导线或细线导线放进多芯电缆端套中或线鼻中。(2)焊接(3)粘接,1)挤压。,2)焊接。,3)粘接。,(1)挤压图16-22所示为挤压接合，是去掉绝缘的多芯导线或细线导线放进多芯电缆端套中或线鼻中。,图16-21电路板用插接装置,(1)挤压图16-22所示为挤压接合，是去掉绝缘的多芯导线或细线导线放进多芯电缆端套中或线鼻中。,图16-22挤压接合,(1)挤压图16-22所示为挤压接合，是去掉绝缘的多芯导线或细线导线放进多芯电缆端套中或线鼻中。,图16-23挤压钳,(2)焊接,图16-24电工学重要的软焊剂,(2)焊接,图16-25电工学的重要熔剂,(2)焊接,图16-26焊接台与脱焊台,(2)焊接,图16-27焊接方法a)拖焊b)波峰焊,(3)粘接,图16-28线圈线固定用丙烯酸氰粘接材料,16.2.4激光技术,(1)激光系统的结构与功能(2)激光的应用激光，特别是半导体激光在测量技术、信息通信技术以及维修行业中得到广泛应用。(3)激光防护在有激光的环境中，应注意安全规程“激光射线”BGVB2393和规定DIN57863。,16.2.4激光技术,图16-29激光器工作原理,(1)激光系统的结构与功能,1)结构。2)功能。,1)结构。,2)功能。,(2)激光的应用激光，特别是半导体激光在测量技术、信息通信技术以及维修行业中得到广泛应用。,(3)激光防护在有激光的环境中，应注意安全规程“激光射线”BGVB2393和规定DIN57863。,16.2.5印制电路,(1)减法技术(2)加法技术(3)多层电路板多层电路板所使用的电子电路不多于两面有导电的电路。(4)印制电路的印刷技术制作印制电路的基础是图16-35所示印制在基底材料上的线路图。(5)印制电路的检验,16.2.5印制电路,图16-30激光焊接,16.2.5印制电路,图16-31印制电路剖面,16.2.5印制电路,印制电路制作方法,(1)减法技术,图16-32印制电路板类型a)单面电路板b)双面电路板c)通孔金属化电路板,(2)加法技术,图16-33减法技术,(3)多层电路板多层电路板所使用的电子电路不多于两面有导电的电路。,(4)印制电路的印刷技术制作印制电路的基础是图16-35所示印制在基底材料上的线路图。,1)筛印法。2)感光法。,1)筛印法。,2)感光法。,图16-34多层电路板,2)感光法。,图16-35部分线路图,2)感光法。,图16-36感光法,(5)印制电路的检验,16.2.6SMD技术,图16-37SMD电路板,16.2.6SMD技术,图16-38具有混插元件的SMD电路板的焊接,16.2.6SMD技术,图16-39机械SMD装配,16.3环保,16.3.1企业中的环保16.3.2废料的再利用与废料处理,16.3环保,图16-40有害物排放分额,16.3.1企业中的环保,表16-15最大工作位置浓度值(MAK值),16.3.1企业中的环保,表16-16有害健康的物质、交往与影响,16.3.2废料的再利用与废料处理,1.说出4种影响环保的污染源及其排放物的组成。2.举出电子技术中可再利用的材料。3.说出以物品的最大工作位置浓度值(MAK值)：4.在处理电冰箱时应特别注意什么有害材料？5.怎样处理含PCB绝缘油的电容器和变压器？6.举出贵企业可再利用的废料。,16.3.2废料的再利用与废料处理,表16-17废料的再利用与处理,16.3.2废料的再利用与废料处理,图16-41a)电池的共同回收体系(GRS)b)绿点双重化系统,16.3.2废料的再利用与废料处理,图16-42检验绝缘油中PCB含量用的测试手提箱,1.说出4种影响环保的污染源及其排放物的组成。,2.举出电子技术中可再利用的材料。,3.说出以物品的最大工作位置浓度值(MAK值)：,4.在处理电冰箱时应特别注意什么有害材料？,5.怎样处理含PCB绝缘油的电容器和变压器？,6.举出贵企业可再利用的废料。,16.4节能,16.4.1与能源的合理交往16.4.2备用运行16.4.3节能决窍,16.4节能,图16-43世界能源消耗的进展,16.4节能,图16-44重要载能体的储藏量,16.4.1与能源的合理交往,(1)节能规定(EnEV)在2002年2月1日生效的独立的节能规定(EnEV)对新建筑物的节能做出了规定。(2)节能法(EnEG)节能法是处理正在建设的建筑物的节能隔热，如对生活用水设备一样对采暖与房间空气设备也提出了特殊要求。(3)动力-热耦合法(KWKG)在2002年4月1日用于保持、使现代化的与建设动力-热耦合法生效。(4)可更新能源法(EEG)EEG法用于处理电能的减弱和提炼，这些电能包括从水力、风力、太阳能装置、地热、垃圾气、废气、沼气以及生物质所获的电能。,16.4.1与能源的合理交往,图16-45私人耗能的分配,(1)节能规定(EnEV)在2002年2月1日生效的独立的节能规定(EnEV)对新建筑物的节能做出了规定。,(2)节能法(EnEG)节能法是处理正在建设的建筑物的节能隔热，如对生活用水设备一样对采暖与房间空气设备也提出了特殊要求。,(3)动力-热耦合法(KWKG)在2002年4月1日用于保持、使现代化的与建设动力-热耦合法生效。,(4)可更新能源法(EEG)EEG法用于处理电能的减弱和提炼，这些电能包括从水力、风力、太阳能装置、地热、垃圾气、废气、沼气以及生物质所获的电能。,1)电器使用时间。2)电器使用次数。3)电器放置位置。4)电器工作方式，如连续、停-运行方式。5)程序选择，如洗碗机。6)负荷，如洗衣机。7)维护保养。,1)电器使用时间。,2)电器使用次数。,3)电器放置位置。,4)电器工作方式，如连续、停-运行方式。,5)程序选择，如洗碗机。,6)负荷，如洗衣机。,7)维护保养。,图16-46一台洗碗机的节能标志,7)维护保养。,图16-47环保标志与能源标志,16.4.2备用运行,解：,16.4.2备用运行,表16-18一个家庭的小型电气设备备用运行中每年的耗电量,解：,16.4.3节能决窍,1)使用节能灯。2)按规则清洁照明器。3)旧设备在备用运行中每年耗能150kWh，而新设备每年仅为10kWh。4)应规定设备的备用运行时间，如在夜间，用可插接插座与电源分离。5)计算机和监视器利用图16-48所示电源管理如在1h后断开。6)在购置电冰箱等新设备时，应注意能控制在低耗能的欧洲标志(有欧洲标志的节能设备的标志为A或B)。7)避免使用每年耗能1000kWh的高耗能电器。8)若把冰箱和冷冻设备放置在冷房间中可以节能5%。,16.4.3节能决窍,9)冰箱和冷冻设备中未填满的空间也需要电能，因此在新购时应检查其尺寸。10)冷箱的存储温度应为5，冷冻设备的温度应为-18。11)当房间温度下降1时约需增加热能6%。1.解释以下概念：2.钢和铁有何区别？3.举出以下材料及其每种材料的两个应用例子：4.以下材料作为何种材料处理？5.解释生产的概念。6.举出变形的方法。7.在电工学中通过烧结可生产何种部件。,16.4.3节能决窍,8.说出3种切削加工方法。9.通过何种方法可生产电动机壳体？10.描述铜丝的拉拔。11.用什么连接方式叠置芯线端套？12.通过什么可区别软焊和硬焊？13.列举工业钎焊的方法。14.在电工学中优先采用何种软焊？15.举出粘结连接的优点。16.图16-49所示为何标记？17.举出3种印制电路基底材料。18.描述多电路板的结构。,16.4.3节能决窍,19.举出SMD技术的优点。20.如何理解淹没焊？21.利用图16-50所示的装配图和零件目录画出一台击穿检测仪的电路图。22.解释可循环利用的概念。23.如何按规范规定处理以物品？24.举出可更新能的例子。25.把以专业概念释成英文：26.一台3W的钟表以230V全年运行，电价0.1222/kWh。,1)使用节能灯。,2)按规则清洁照明器。,表16-19白炽灯与节能灯费用的比较,2)按规则清洁照明器。,图16-48计算机电源管理,3)旧设备在备用运行中每年耗能150kWh，而新设备每年仅为10kWh。,4)应规定设备的备用运行时间，如在夜间，用可插接插座与电源分离。,5)计算机和监视器利用图16-48所示电源管理如在1h后断开。,6)在购置电冰箱等新设备时