第九章汽车电工材料.doc

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1、第九章汽车电工材料| 169第九章汽车电工材料汽车电器元件是千万个汽车零件的一部分，在制造过程中也使用了金属材料和非金属材 料，这些材料在电器零件中的主要作用是导电、导磁或绝缘。因此，在汽车电气工程中，将 这些起导电、导磁或绝缘等作用的材料称为汽车电工材料。汽车电工材料可分为绝缘材料 导电材料、半导体材料和磁性材料。 9一1绝缘材料汽车电气设备中的电器元件采用了大量的绝缘材料，如分电器中的分电器盖、分火头、 触点臂与支撑轴之间的塑料胶套；点火线圈中的一二次绕组；高压导线的外皮等。绝缘材料 的作用就是隔离不同电位的导体，使电流的流动符合电路设计要求。此外，在某些场合还具 有装配支撑（铅蓄电池壳体

2、)、灭弧（电容器绝缘薄膜)、防潮、防霉、防护(蓄电池极板上 的防护板）等作用。绝缘材料的稳定性和可靠性是电气设备 正常工作的基础，电气设备的功能和作极 限在很大程度上取决于绝缘材料的品种和质 量。熟悉材料的主要性能、掌握正确的使用 维护方法，是合理、科学地选择和使用绝緣 材料的依据。在汽车的使用过程中，经常有 汽车电气绝缘层损坏导致汽车发生自燃的情 况，如图9一1一1所不就是因导线绝缘失效 引起汽车自燃的案例。一、绝缘材料的分类1.按材料的物理状态分(1) 气体绝缘材料：空气、氮气、二氧化碳和六氟化硫等。(2) 液体绝缘材料：变压器油、断路器油、电容器油、电缆油等。(3)固体绝缘材料：绝缘漆、

3、绝缘胶、绝缘纸、绝缘浸渍纤维制品、云母制品、电工塑 料、陶瓷、橡胶等。2. 按材料的化学成分分(1) 常用有机绝缘材料：虫胶、树脂、橡胶、棉纱、纸、麻、人造丝等，大多用以制造 绝缘漆、绕组导线的被覆绝缘物等。(2) 常用无机绝缘材料：云母、石棉、大理石、瓷器、玻璃等。主要用做电动机、电器 的绕组绝缘、开关的底板和绝缘子等。(3) 混合绝缘材料：混合绝缘材料为由以上两种材料经过加工制成的各种成形绝缘材 料，用做电器的底座、外壳等。3. 按材料的用途分按材料的用途可分为高压工程材料和低压工程材料。4. 按材料来源分按材料来源可分为天然绝缘材料和人工合成绝缘材料。5. 按应用及工艺特征分(1) 漆、

4、树脂和胶类：浸渍漆、覆盖漆、胶黏漆、树脂、硅钢片漆、磁漆、漆包线漆等。(2) 浸溃纤维制品类：漆布、漆管、漆绸、绑扎带等。(3) 层压制品类：层压板、层压管、层压棒等。(4) 塑料类：木粉填料、有机填料、石棉填料、玻璃纤维填料、云母填料、矿物填料、 无填料类等。(5) 云母制品类：云母带、云母板、云母管、云母箱等。(6) 薄膜、黏带和复合制品类：薄膜、薄膜黏带、橡胶及织物黏带、薄膜玻璃漆布复合 箔、合成纤维纸复合箔、多材质复合箔。二、绝缘材料的基本性能1.绝缘材料的绝缘电阻和电阻率绝缘材料并不是绝对不导电的材料，当向绝缘材料施以一定的直流电压后，绝缘材料会 流过极其微弱的电流。绝缘材料的绝缘电

5、阻是指绝缘材料在直流电压作用下，加压较长时间，待线路上的充电 电流和吸收电流消失，只有漏电电流通过时的电阻值。在电场强度不太高时，漏电电流与直流电场强度的比值即为绝缘材料的电导率。电导率 的倒数即为绝缘材料的电阻率。影响绝缘电阻的因素有温度、湿度、杂质、电场强度等。汽车材料（第三版)2.绝缘强度与电击穿当施加于绝缘材料上的电场强度高于临界值时，通过绝缘材料的电流剧增，使绝缘材料 的分子发生破裂式分解，从而完全失去绝缘性能，这种现象称绝缘材料的击穿。绝缘材料被 外部施加的电压击穿时的电压值即为绝缘强度。它表征绝缘材料在外加电压达到某一极限值 时，保持绝缘性能的能力。不同的绝缘材料，发生电击穿的机

6、理和影响因素各不相同。图9一1 一2所示为火花塞电 击穿点火的情景。ifm 9-1-2火花塞电击穿点火3.绝缘材料的老化绝缘材料在运行过程中由于各种因素的作用而发生一系列不可逆的化学、物理变化，从 而导致了材料电气性能与力学性能的劣化，这种不可逆的变化通称为老化。绝缘老化分为热老化、环境老化和电老化。造成老化的因素有热、电、光照、氧化、机 械作用、辖射线及微生物等。绝缘材料的老化区别于电击穿，考化现象一旦发生，绝缘性能不可恢复。/liA使用时间较长的高压导线会产生裂纹、漏电现象。因此，车辆每行驶规定里程后， 要更换高压导线，这是为什么呢？s三、气体和液体绝缘材料1.气体绝缘材料通常情况下，常温

7、常压下的干燥气体均具有良好的绝缘性能。作为绝缘材料用的气体往 往还要兼有散热、灭弧和保护等作用。因此，它必须尽可能地满足以下要求：具有极高的游 离场强和击穿场强，并且击穿后绝缘性能能迅速、自动地恢复；化学性质稳定、惰性大、无 腐蚀性、无毒性；不燃、不爆，不易为放电作用所分解；热稳定性高、热容量大、导热性和 流动性好；容易制取，成本较低。(1)空气第九章汽车电工材料| 171空气是一种由78. 09%的氮气、20. 95%的氧气、0.93%的稀有气体、0.03%的二氧化 碳等气体与少量尘埃、水蒸气的混合物，是一种天然易得的，最普通、最常见的气体绝缘材 料。空气具有良好的绝缘性能，且击穿后绝缘性能

8、可瞬时自动恢复，电气物理性能稳定，来 源极其丰富。它除了天然存在于电气设备周围起着绝缘作用外，还可以压缩状态用于开关和 电容器等。但空气中含有氧，在电弧作用下会生成某些氧化物，加快机械材料的老化。因 此，其使用受到限制。空气的击穿电压相对来说较低，尤其是在不均匀电场中更是如此。另外，电极尖 锐、距离近、电压变换频率高、温度高、湿度大等因素均可降低气体的击穿电压。增 加气体压力，可以提高空气的击穿电压，如有些高压开关就采用压缩空气作为绝缘介 质。降低气体压力，使真空度降至1. 32 X10-2 Pa时，其击穿电压也可大大提高，且被 击穿后绝缘性能恢复很快。氮气氮气是一种极稳定的气体。电工用氮气的

9、纯度应在99.5%以上。氮气的沸点为 -195C,可在较低的温度和较高的压力下使用，但击穿电压比空气低。氮气主要用做标准电容器的绝缘，工作压力一般为1.31.5 MPa,最高击穿电场强 度为1014MV/m。氮气还可用做大型变压器的保护气体，以防止绝缘油氧化和进入潮lo2.液体绝缘材料绝缘油作为一种重要的液体绝缘材料，在变压器、断路器、电流和电压互感器、套管等油浸绝缘高电压设 备中，通过浸渍和填充消除了设备内绝缘层的气隙，从 而提高了绝缘强度，并改善了设备的散热性能。同时，绝缘油还有较强的灭弧作用。图91 一3所示为油浸式 点火线圈。绝缘油的主要性能指标有：击穿电压、水分含量、 图9一 1一3

10、 油浸式点火线圈 酸值、闪点、运动黏度及倾点、氧化安定性等。击穿电压直接反映油质的绝缘能力，可以用 来计算电气设备内部的最小间隙。潮湿的空气、高热产生的水蒸气、运行中油与氧的作用， 都会产生溶解水；当油品与细微的雾化水滴混合后，还会形成乳化水。水分含量过高会大大 降低绝缘强度，使绝缘性能减弱。酸值过高表明油品已经严重老化变质。液体绝缘油主要有矿物油、合成油、天然植物油等种类，其中矿物油使用较为广泛。四、绝缘漆绝缘漆是以高分子聚合物为基础，在一定条件下固化成绝缘硬膜或绝缘整体的绝缘汽车材料（第三版)材料。绝缘漆主要由漆基（合成树脂或天然树脂)、溶剂、稀释剂、填料等组成。绝缘漆按用途可分为浸渍漆、

11、漆包线漆、丝包线漆、覆盖漆、硅钢片漆和防电晕漆。1. 浸渍漆浸溃漆主要用于浸渍电器线圈，填充线圈中的空隙和槽端部空隙，使线圈导线之间、导 线与其他绝缘物之间黏结成为整体，提高电器线圈的绝缘强度、力学性能、导热性能和防护 性能。2. 漆包线漆和丝包线漆漆包线漆和丝包线漆主要用于电磁线绝缘。电磁线在绕制线圈、嵌线等过程中，受到 热、化学和多种机械力的作用，图914所示为电机转子中的漆包线具体应用。因此，要 求漆包线漆电气性能好，耐热、耐溶剂性能好，且具有一定的弹性和耐磨性，漆膜附着力 强，表面光滑柔软有韧性。图91 一4电机转子中的漆包线3. 覆盖漆覆盖漆用于涂覆浸溃过的电气线圈、绝缘件和金属结构

12、件的表面，形成厚度均匀的绝缘 保护层，达到隔绝空气，防止氧化老化，.提高耐腐蚀性、耐潮性和耐化学性，改善热导率的 目的。因此，要求覆盖漆具有干燥快、附着力强、漆膜坚硬、机械强度高、耐潮、耐油、耐 腐蚀等特性。4. 硅钢片漆硅钢片漆用于涂覆硅钢片，作为铁心叠片间绝缘，以降低铁心的涡流损耗，增强防锈和i 耐腐蚀能力。其特点是涂层薄、附着力强、坚硬、光滑、厚度均匀、耐油、耐潮、电气性能 好等。硅钢片漆按漆基分为有机型、半无机型和无机型；按溶剂分为有溶剂型和水溶剂型。常 用硅钢片漆种类有油性硅钢片漆、酚醛硅钢片漆、醇酸硅钢片漆、有机硅漆、聚酰胺酰亚胺 漆等。分别用于电动机等电器中硅钢片间绝缘。第九章汽

13、车电工材料| 173五、绝缘纤维制品、浸渍纤维制品1. 绝缘纤维制品绝缘纤维制品是指绝缘纸、纸板、纸管和各种纤维织物等绝缘材料，常用植物纤维、无 碱玻璃纤维和合成纤维制成。2. 浸渍纤维制品浸溃纤维制品由绝缘纤维材料为底材，浸以绝缘漆制成。因绝缘漆填充了纤维制品的毛 孔和空隙，在制品表面形成一层光滑的漆膜，从而使制品具有一定的机械强度、电气性能、 耐潮性能、不同的耐热等级和较好的柔软性以及防霉、防电、防辐射等特殊性能。常用的浸 溃纤维制品有漆布、漆管和绑扎带等。3. 电工层压制品电工层压制品是以有机纤维、无机纤维作为底材，浸（或涂）以不同的胶黏剂，经热压 (或卷制）而制成的层状结构的绝缘材料。

14、常用的层压制品有层压板、层压木、层压管、层 压棒、层压电容套管芯等。六、电工用绝缘薄膜、复合材料及黏带1. 绝缘薄膜绝缘薄膜由若干种高分子材料聚合而成，其特点是厚度薄、柔软、耐潮、电气性能和 力学性能好、化学稳定性高。主要用做电动机、电器线圈和电线电缆绕包绝缘或电容器 介质。2. 复合材料复合材料是在薄膜的一面或两面黏合纤维材料而制成的一类绝缘材料。纤维材料的 主要作用是加强薄膜的力学性能，并保持良好的柔软性，提高耐热性。适用于中小型 电机的槽绝缘及电机、电器线圈的端部绝缘和相间绝缘。复合层的材质不同，其性能 也不同。3. 黏带黏带是在一定的温度和压力下能自黏成形的带状材料，如图9一 1一5所

15、示。具有绝缘性 能好，使用方便等特点，主要用于电动机、电器线圈的绝缘，电气设备导线的包扎固定、绝 缘等。电工用黏带分为薄膜黏带、织物黏带和无底材黏带三类。七、云母制品云母是性能优良的绝缘材料之一，具有良好的电气性能和力学性能，耐热性好、化学稳汽车材料(第三版)定性和耐电弧性好，适用于发电机、电动机、电热设备和防火电缆等电器元件的绝缘。图91一5黏带云母制品是以云母、胶黏剂及补强材料为基料，经过加工制成的绝缘品，图91 一6所 示为云母电容器。图9一 1一6云母电容器八、绝缘材料的选用电气绝缘是一切电气设备的重要组成部分。实践证明，绝缘介质在电气设备或线路中往 往是薄弱环节。因此，绝缘材料的正确

16、选用不仅会影响到电气设备的容量和体积，而且还直 接关系到电气线路运行的质量和使用寿命。具体选用步骤为：1. 拟定出材料可能遭受的各种环境条件，包括温度、湿度、化学作用、电弧、冲击、, 负荷和福射等。2. 考虑设备或部件的使用和制造工艺，以保证能满足电气成品的电气性能、力学性能、 耐热等级和工艺性能等方面的要求。3. 通过材料的相溶性，试验筛选材料。4. 综合考虑制造成本和材料成本后，确定出候选材料。5. 进行试验，必要时修改设计并重新试验。汽车上哪些线路最易短路起火？哪些电气线路不能用水冲洗？92导电材料与半导体材料学习目标1. 了解导电材料与半导体材料的分类、性能与用途。2. 熟悉导电材料与

17、半导体材料在汽车中的应用。导电材料是主要的电工材料之一，可分为普通导电材料、特殊导电材料、半导体导电材 料、超导体材料和导电高分子材料。(1) 普通导电材料：专用于传导电流的金属材料。主要类型有导电纯金属、导电金属合 金和复合导电金属等几类。(2) 特殊导电材料：既有传导电流的作用，又具有其他特殊功能（熔断、加热等）的导 电材料。如溶体材料、电阻合金、电热合金、电触点材料、双金属片材料、热电偶材料、弹 性合金等。(3) 半导体导电材料：导电能力介于导体与绝缘体之间的导电材料，其电阻率为IX 1(T2lOfl.m,如硅、锗、砷化镓等。(4) 超导体材料：金属导体的电阻随温度的降低而减少，当温度降

18、低到一定程度时，会 出现电阻突然消失的现象，这种现象称为超导现象。能出现超导现象的物质（零电阻特性） 称为超导体。(5) 导电高分子材料：传统的高分子材料由于具有良好的力学性能，作为结构材料得到 了广泛的应用，通常为绝缘体。自从1977年发现了聚乙炔有明显的导电性能，有机高分子 材料的应用进入了一个全新的领域。导电高分子材料包括结构型导电高分子材料和复合型导 电高分子材料两大类。导电高分子材料以其加工易于成形，耐腐蚀、质量轻等优点，越来越受到重视。一、金属导电材料1. 纯铜纯铜具有高的导电性和导热性，塑性好，强度低，在大气、淡水及非氧化性液体酸中具 有良好的耐蚀性，且无低温脆性，易于加工，便于

19、焊接。纯铜是最早广泛应用的导电材料。2. 铜合金导电用铜合金有银铜、镉铜、铬铜、铍青铜等。3. 锡铝的导电性稍次于银、铜，室温下其电导率约为铜的62%，但锡的相对密度小。4. 韦吕合金铝合金经强化，其强度比纯铝高，且保持了密度小、抗蚀性和导热性好等优点，电导率 相对纯铝降低也很小。常用导电铝合金有铝镁合金、铝镁硅合金、铝锆合金和铝硅合金等。二、其他导电金属材料1. 金金的电导率仅次于银、铜，有优良的化学、物理和力学性能，在大气中不氧化，抗有机 污染，加工性能极好。金丝是微电子工业的重要导电材料。2. 银银及银合金是电器开关的重要触头材料。银的优良导电性、导热性居导电金属之首，接触电阻低而稳定，

20、抗高温氧化，加工性能好。由银粉、树脂及溶剂混合而成的导电银胶和由 银或银合金微粒、玻璃料及树脂等构成的导电浆料是重要的导电材料。银和金一样都是一种 优秀的导体。三、复合导电金属复合导电金属根据性能的不同分为高强度、高导电、高弹性、耐高温、耐腐蚀等类型。高强度类主要有铝包钢线、铜包钢线、镀锡铜包钢线、铜包钢排等。高导电类主要有铜 包,吕线、铜包锅排等。四、电炭导电材料紫铜电炭导电材料在汽车电气设备中分别用 于制作电动机的电刷、分电器盖中的炭棒、节气 门位置传感器中的碳膜电阻、高压线中的导线接 头等。1. 电刷电刷是用在电动机的换向器或集电环上的，如图9一21所示，作为导出或导入电流的滑动 接触体

21、，其主要作用是在电动机的固定部件和旋 转部件之间传导电流。2. 炭棒炭棒在电炭导电材料中占有重要的疮额，在汽车设备中常用于制作导电元件，如分电盖 的中心电极。炭棒是以石墨和煤焦筋青为主要原料，惨入少量焦炭粉和黏土等辅助原材料加工成形 的。炭棒成形后要经过高温密闭焙烧后才能成为产品。炭棒中石墨的含量高，则炭棒中碳的含量也高，炭棒的电导率也越高。炭棒中的灰分主 要是硅酸盐和金属氧化物，炭棒的灰分高，说明其杂质含量高，则炭棒的电导率低。五、特殊导电材料特殊导电材料不仅具有传导电流的功能，还具有高电阻、电热、电接触等特殊功能。汽 车电气设备中常用的特殊导电材料有：熔体材料、电阻合金、电热合金、热电偶材

22、料、热双 金属片材料等。1.熔体材料溶体是熔断器的主要组成部分，串联于电路中。当正常电流通过时，仅起导电作用；出 现过电流时，在短时间内熔体产生的热量将自行熔断，使电路断路，从而起到保护线路和电 汽车材料（第三版)气设备的目的。汽车电气设备中，熔体材料常用于制作熔断器、易熔线等。为防止电流过大而损坏电 路，汽车电器的大部分电路中均设有熔断器或易熔线。由于所保护电路的额定电流不同，熔丝应有不同的截面积。为便于选用和识别，熔断器 外壳标有标称电流值，并分为多个档次，如5A、10 A、15 A等，如图9一22所示。各档 次有时用不同的颜色加以识别，如黄色（5A)、蓝色（10 A)、红色（15 A)等

23、。选用时可 按电路额定电流值的1. 5倍选择溶断器的标称电流值。.离_ _图9一22汽车常用熔体材料（熔丝）易熔线的电流容量比熔丝大，主要用于保护电源电路或大电流电路。由多股绞合线外套 橡胶护套制成。为区别其容量，橡胶护套分有不同的颜色。2. 电阻合金电阻合金是以电阻特性为主要特征的合金材料，在汽车电气设备中常用于制作电压调节 器的加速电阻器及附加电阻器、燃油量传感器的可变电阻器等。3. 电触点材料两个带电部分连接在一起时，在接触处所用的材料即为电触点材料。它起着传递电流、 接通或切断电路的作用。根据其工作过程，电触点材料应具有良好的导电、导热性，低而稳定的接触电阻，高的耐损失性、抗熔焊性 和

24、一定的机械强度。常用的触点材料有纯金属（纯银、细 晶银、鹤)、合金（银合金、金基合金、铂 族合金、铭合金、银基复合触点材料、铜 基复合触点材料）等，在汽车上用得最多 的就是图9一2一3所不的各种继电器触点。4. 热双金属片材料由热膨胀系数差异较大的两种金属 图9一23汽车常用电触点材料继电器(或合金）牢固结合而形成的组合材料即为热双金属片材料。其中热膨胀系数大的一层称为 主动层，热膨胀系数小的一层称为被动层。当热双金属片受热时，主动层的自由膨胀长度大 于被动层的自由膨胀长度，但由于两层金属被牢固地结合在一起，相互牵制，不能自由伸 长，迫使双金属片弯曲成主动层凸起、被动层凹陷的圆弧形。热双金属片

25、除应满足受热变形的功能外，还应满足以下要求：具有与温度变化相对应的 弯曲系数，且温度范围要大；弹性模量要高，且能进行弯曲等成形加工；具有适当的电阻 值，且经长时间使用热敏感性能不变；两层或多层金属经压延后的结合力要大，不允许有剥 离现象。热双金属片受热时产生弯曲变形是它的基本特性。根据使用要求可将热双金属片做成不 同的形状，以产生直线或转角位移，并在位移过程中产生一定的推力或力矩，从而起到控制 作用。5. 电热材料电热材料是一种能将电能转变成热能的材料。根据使用特点，电热材料应具有较高的电 阻率、较小的电阻温度系数、良好的抗氧化性能、加工性能和耐腐蚀性能等。电热材料按材料性质分为金属材料和非金

26、属材料。6. 弹性合金弹性合金是一种既具有一定的导电性又有良好弹性的材料。常用的弹性合金材料有：高 弹性合金、高温高弹性合金、恒弹性合金、耐腐蚀弹性合金等。六、电磁线电磁线是一种具有绝缘层的裸导线，常用以绕制电机、电工仪表中的线圈或绕组。其作 用是通以电流后产生磁场，或切割磁力线后产生电流，以实现电能与磁能的相互转换。电磁线按线芯外形可分为圆线、扁线、带、箔等；按线芯材质可分为铜、铝线等；按绝 缘层特性和用途可分为漆包线、绕包线、无机绝缘线和特种电磁线等。1. 漆包线、在导电线芯上涂覆绝缘漆后烘干而成的一种电磁线，即为漆包线。其特点是漆膜薄且牢 固，均匀光滑，有利于线圈的高速绕制和绝缘，如图9

27、一24所示。按其长期使用温度及使用特点分，漆包线分为普 通漆包线（长期工作温度在155C以下）、耐高温漆包 线（长期工作温度在180C以下)、特种漆包线。按其 导电线芯材料不同，漆包线分为铜漆包线、铝漆包 线、锰铜漆包线、康铜漆包线等。按其外形分为圆 线、扁线、方形线和空心线。汽车电机绕组的特点是接头多，所用漆包线应具 图9一24电磁线（漆包线）第九章汽车电工材料1 179有直焊性或焊接性。20世纪80年代前直焊性漆包线均为聚氨酯线、耐热等级为A级和E 级，焊锡温度一般低于375C ,以后发展为B、F级直至H级。20世纪卯年代出现了可焊 性聚酯和聚酯亚胺漆包线，耐热等级分别为B级和H级，焊锡温

28、度相应地提高到475C以 上。现代汽车电气设备中大量使用了微型电动机。如电喷发动机怠速控制装置中的怠速电动 机（见图9一25)、ABS系统压力调节器中的双向直流控制电动机、电控悬架装置中悬架 控制执行器所用的步进电动机、电动后视镜结构中的直流电动机等。其中应用的就是特种漆 包线。2. 绕包线用绝缘纸、玻璃丝、天然丝或合成树脂薄膜等绝缘物质紧密绕包在导电线芯（或漆包线 芯）上而制成的电磁线，即为绕包线。与漆包线相比，绕包线的绝缘层较厚，电气性能更优 良，电流过载能力更强。绕包线按其绝缘层的结构可分为纸包线、纤维绕包线、薄膜绕包线等。3. 电磁线的选用不同的电器产品对电磁线有不同的性能要求，选用时

29、应考虑以下因素：电气性能、耐热 等级与热性能、空间因素、力学性能、相溶性、环境条件及其他因素。七、汽车常用电线电缆汽车内部是一个十分复杂的小环境，存在着振动、摩擦、油污、高热、寒冷和电磁辐射 等各种复杂条件，因而要求汽车所用电线、电缆除具有良好的导电性和绝缘性能外，还应具 有优良的力学性能及耐热、耐寒、耐磨、耐油和抗干扰等能力，图9一26所示为汽车发动 机舱的管线图。图9一25怠速电动机图9一26汽车发动机舱的管线1.电线、电缆的性能(1)电气性能发动机在起动过程中，由蓄电池供给起动机的电流在200 A以上，要求导线的电阻率几 汽车材料（第三版)乎为零。汽车用计算机控制系统的数量日益增多，汽车

30、电缆的作用也是信号传输线。为了使 信号损失达到最小，要求电线的电阻率小于0. 5 n m。因此，汽车电气设备所用的电线、电缆线芯应具有良好的导电性。汽车常用电线、电缆 的线芯常采用铜或铜合金。铜的导电性能仅次于银，排在导电金属中的第二位。(2) 绝缘性能现代汽油机发动机点火系统二次绕组的电压较高，为3045kV。在点火系统中工作的 高压电器零件（如高压导线）则要求其绝缘材料具有较高的绝缘电阻。由于车辆档次的不断升级以及电子装置的大量应用，使发动机室的空间不断减小，温度 不断增加，经常有150C的连续高温。而且，连接发动机部分电器元件的电线例如汽车用高 压导线有时还不可避免地贴在发动机壳体上，使

31、其温度更高，因此要求所用电线、电缆的耐 热等级要高。(3) 力学性能当汽车行驶在不平路面上时，车身会产生振动，安装在车身上的电器元件其相互间的位 置也会发生微小的移动，因此要求所用电线、电缆应具有一定的抗拉强度、伸长率、弹性等 性能。2. 电线、电缆的结构汽车上常用的电线、电缆采用圆形导线结构，一般由导电线芯、绝缘层和护层组成。八、半导体材料导电能力介于导体与绝缘体之间的材料称为半导体。1.半导体材料的分类(1)元素半导体由单一元素组成的半导体材料称为元素半导体，如硅、锗、硼、砷、锑、硒等。图半导体材料按化学成分分为元素半导体、化合物半导体、固溶体半导体、玻璃半导体和 有机半导体，图9一27所

32、示的汽车发电机中就应用了半导体器件。图9一27汽车发电机中的半导体器件（正负极板）汽车材料（第三版)182(5) 有机半导体具有半导体性质的有机化合物称为有机半导体，如萘、蒽、聚丙烯腈和聚二乙烯苯等。2. 半导体的导电特性半导体材料的导电性介于导体与绝缘体之间，导电类型分为电子导电和空穴导电，并可 用掺入适量杂质的方法来实现两种导电类型的互换。半导体的导电性还与外界条件（温度、 光照、电场、磁场等）有关。当环境温度升高时，它的导电能力增强，根据此原理做成了各 种热敏元件。当其受到光照射时，其导电能力变强；当无光照射时，它又变得像绝缘体一样 不导电，根据此原理做成了各种光电元件。正是由于这些十分

33、灵敏可变的性能，半导体材料 与信息社会结下了不解之缘，成为电子技术的基础材料，在汽车电器元件中也得到了广泛的 应用，如图9一2一9所不的影音器材。3. 半导体材料的应用现代汽车的机电一体化离不开电子技术，汽车工业的迅速发展也离不开半导体材料。现 代汽车的电子控制元件、传感器、信号发生器等均利用了半导体材料。例如，元素半导体中 的晶体桂是制造二极管、三极管、晶闸管、集成电路的主要材料；利用半导体材料的电阻效 应和压电效应，将应力、位移变为电信号；利用霍尔效应原理制成的各种传感器，如图9一 2-10所示的汽车ECU中就运用了大量的半导体。图9一29汽车常用半导体器件图9一210汽车常用半导体器件(ECU)(影音器材）.