วัสดุและเทคโนโลยีอุปกรณ์ป้องกันฟ้าผ่า
วัสดุมีบทบาทสำคัญในด้านวิศวกรรมและเทคโนโลยีสมัยใหม่ และการเกิดขึ้นของวัสดุใหม่จะนำมาซึ่งการเปลี่ยนแปลงเชิงปฏิวัติในสาขาที่เกี่ยวข้องเสมอ หากไม่มีเหล็ก ก็คงไม่มีผลิตภัณฑ์อุตสาหกรรมและอาคารสูงในปัจจุบัน หากไม่มีวัสดุเครื่องยนต์ ก็จะไม่มีการเดินทางทางอากาศ หากไม่มีวัสดุเคลือบคอมโพสิตที่ทนต่ออุณหภูมิสูง ก็จะไม่มียานอวกาศสำหรับการสำรวจอวกาศของมนุษย์ หากไม่มีวัสดุไมโครอิเล็กทรอนิกส์ ก็จะไม่มีคอมพิวเตอร์และวงจรรวม หลอดอิเล็กตรอนมีขนาดเท่ากับหลอดไส้ และด้านในเป็นอิเล็กโทรดทังสเตน-โมลิบดีนัมที่ใช้พลังงานสูง ด้วยการพัฒนาวัสดุเซมิคอนดักเตอร์ สารกึ่งตัวนำเจอร์เมเนียมและซิลิกอนถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลาย และหลอดอิเล็กตรอนจะถูกแทนที่ด้วยทรานซิสเตอร์เช่นไดโอดและไตรโอด การบริโภคและปรับปรุงความเร็วและความเสถียรในการตอบสนอง การเกิดขึ้นของวงจรรวมขนาดใหญ่คือการรวมอุปกรณ์เกทแบบไดโอดหลายสิบล้านตัวเข้ากับชิปซิลิคอน และวงจรรวมขนาดเท่าเล็บมือได้ทำหน้าที่ที่ไม่อาจจินตนาการได้ในอดีต ยุคข้อมูลข่าวสาร
วัสดุทางวิศวกรรม หมายถึง วัสดุที่ใช้กับอุปกรณ์ ส่วนประกอบ และผลิตภัณฑ์ต่างๆ ในทางวิศวกรรม วัสดุทางวิศวกรรมประกอบด้วยสองส่วนหลัก ได้แก่ วัสดุที่เป็นโลหะและวัสดุที่ไม่ใช่โลหะ
เช่นเดียวกับวิศวกรรมป้องกันฟ้าผ่า ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา การเกิดขึ้นของวัสดุและกระบวนการใหม่ๆ ได้เปิดพื้นที่สำหรับความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีในสาขาวิศวกรรมป้องกันฟ้าผ่า
ตัวอย่างเช่น การเกิดขึ้นของวัสดุ MOV ของโลหะออกไซด์ที่แสดงโดย ZnO ได้ปรับปรุงความสามารถและระดับของการป้องกันแรงดันไฟฟ้าเกินสำหรับระบบอิเล็กทรอนิกส์และระบบไฟฟ้า ลดต้นทุนด้านวิศวกรรม และยืดอายุการใช้งานที่มีประสิทธิภาพของอุปกรณ์ป้องกันแรงดันไฟฟ้าเกิน การเกิดขึ้นของโมดูลกราวด์ที่มีผงคาร์บอนกราไฟต์เป็นวัตถุดิบหลักไม่เพียงช่วยลดต้นทุนการกราวด์เท่านั้น แต่ยังช่วยปรับปรุงประสิทธิภาพของตัวกราวด์และปรับปรุงความสามารถในการกระจายและความต้านทานการกัดกร่อน ดังนั้นในการออกแบบวิศวกรรมป้องกันฟ้าผ่า สิ่งแรกที่ต้องทำความเข้าใจคือคุณสมบัติทางกายภาพและเคมีของวัสดุที่ใช้ในส่วนประกอบต่างๆ ของอุปกรณ์ป้องกันฟ้าผ่า เพื่อให้เราสามารถปรับมาตรการให้เข้ากับสภาพท้องถิ่นและให้การออกแบบที่เหมาะสมที่สุด
