Проводниковые материалы
Классификация проводниковых материалов
1. Газообразные проводниковые материалы (ионизированные газы, пары металлов). 2. Жидкие проводниковые материалы (расплавы металлов, электролиты). 3. Твёрдые проводниковые материалы (металлы и их сплавы). По агрегатному состоянию проводниковые материалы бывают:
1. Проводниковые материалы с малым удельным сопротивлением ρ Ј 0,1 мкОм Ч м (медь, алюминий, серебро и др.) 2. Проводниковые материалы с большим удельным сопротивлением ρ і 0,3 мкОм Ч м (нихром, манганин и др.) 3. Материалы с ничтожно малым удельным сопротивлением при очень низких температурах называют сверхпроводниками или криопроводниками (ртуть, алюминий, ниобий и др.)
Проводниковые материалы с малым удельным сопротивлением
Высокая электропроводность; Большой предел прочности при растяжении; Легко поддаются механической обработке; Стойкие к коррозии; Имеют малое переходное сопротивление контактов. Свойства
Витебский государственный профессиональный лицей №1 машиностроения им. М.Ф. Шмырева Чёрные металлы (железо) Материалы с малым ρ
Малое значение ρ; Высокая механическая прочность; Удовлетворительная коррозионная стойкость: Хорошо паяется и сваривается; Прокатывается в листы, ленты и протягивается в проволоку. Основные свойства Медь
Медь марки М1 содержит 99,9 % меди и не более 0, 1 % примесей (из них кислорода не более 0, 08 %) Медь марки МО содержит примесей не более 0, 05 %, в том числе кислорода не более 0, 02 % Вакуумная медь МВ содержит не более 0, 01 % примесей
для контактных проводов; шин распределительных устройств; коллекторных пластин электрических машин; волноводов; экранов; жил проводов и кабелей диаметром до 0,2 мм 2. По технологии получения МТ(твёрдую медь) получают холодной протяжкой МТ используют:
Фольги; Жил кабелей и проводов; Обмоточных проводов. ММ используется для изготовления: ММ (мягкую медь) получают после отжига меди с последующим охлаждением
Сплавы меди с легирующими примесями олова, алюминия, кремния и другими элементами называются бронзами. Медные сплавы, в которых основными легирующим элементом является цинк, называют латунями.
Сплавы меди имеют более высокую механическую прочность, коррозионную прочность, коррозионную стойкость, сопротивляемость к истиранию, дешевле.
Бронза Латунь
Свойства алюминия: 1. В 3,3раза легче меди; 2. Удельное сопротивления в 1.63раза больше, чем у меди; 3. Удельная теплоёмкость и теплота плавления выше, чем у меди; 4. Покрыт тонкой окисной плёнкой, которая предохраняет его от дальнейшей коррозии; 5. Низкая механическая прочность; 6. Примеси снижают его электропроводность. В 3,3 раза легче меди. Удельное сопротивление в 1,63 раза больше, чем у меди. Удельная теплоемкость и теплота плавления выше, чем у меди. Покрыт тонкой окисной пленкой, которая предохраняет его от дальнейшей коррозии. Низкая механическая прочность. Примеси снижают его электропроводность.
Свойства ρ = 0,016 мкОм Ч м σ Р = 200 МПа
Серебро используется: В производстве конденсаторов; В производстве печатных плат; Для контактов в виде гальванических покрытий; Входит в состав серебро- содержащих припоев.
Вольфрам тугоплавкий металл Основные свойства: Т пл = 33 800 ºС ρ = 0,055 мкОм Ч м Д = 19 300 кг/м 3
Нитей накаливания ламп Катодов электронных ламп Катодов рентгеновских трубок Металлокерамических материалов
Проводниковые материалы с большим удельным сопротивлением
Манганин константан нихром фехраль хромаль К ним относятся сплавы:
Медь – 85 % Никель – 3 % Марганец – 12 % Состав манганина
ρ = 0,42–0,48 мкОм Ч м σ Р = 450–600 МПа Д = 8400 кг/м 3 Т рабочая = 200 0 С Основные свойства
Медь – 58,5 % Никель – 40 % Марганец – 1,5 % Состав константана
ρ = 0,42–0,52 мкОм Ч м Д = 8900 кг/м 3 Т рабочая = 400 0 С Основные свойства
Нихромы – твердые растворы: Никель-хром Никель-хром-железо
Основные свойства ρ = 1,1–1,2 мкОм Ч м σ Р = 650 – 700 МПа Д = 8200 – 8300 кг/м 3 Т рабочая = 1000 0 С
Нихром используется для электронагревательных элементов (паяльников, печей) и проволочных резисторов
Фехраль, хромаль- это хромоалюминиевые сплавы, их используют в электронагревательных устройствах большой мощности
Металлокерамические материалы и изделия
Металлокерамические материалы- это сплавы из металлических порошков, получаемые методом их прессования и последующего спекания.
Вольфрам Медь Алюминий Другие металлы и сплавы Основные составляющие металлокерамических материалов – порошки :
Электроугольные материалы и изделия
Это неметаллические материалы используются для изготовления: 1. Щёток электрических машин; 2. Анодов гальванических элементов; 3.Высокоомных резисторов; 4. Разрядников для телефонных сетей. Эти неметаллические материалы
Графит Антрацит Сажа Сырьё для электроугольных изделий:
- хорошая электропроводимость; Не горит на воздухе при температуре выше 600 0 С; С увеличением температуры увеличивается прочность. Не взаимодействует с серной, соляной и плавиковой кислотами и с щёлочами − хорошая электропроводность; − не горит на воздухе при температуре выше 600 º С; − с увеличением температуры увеличивается прочность; − не взаимодействует с серной, соляной и плавиковой кислотами и со щелочами.
Сажа Сажа - это мелкодисперсный углерод с примесью смолистых веществ. Сажа используется для изготовления стержневых электродов
Антрацит Антрацит - это ископаемый уголь чёрного цвета. Антрацит используется в виде порошка для микрофонов.
Проводниковые изделия
Обмоточные провода используются для изготовления обмоток электрических машин, аппаратов и приборов. Их выпускают с изоляцией эмалевой, пленочной, эмалево-волокнистой
Монтажные провода Жилы: 1. Алюминий 2. Медь Изоляция: 1. Резина; 2. Полихлорвиниловый пластикат; 3. Хлопчатобумажная пряжа; 4. Синтетическая пряжа; 5.Синтетическая плёнка
Кабели Кабели - это изолированные проводники, снабженные защитными оболочками, предохраняющими изоляцию кабеля и токопроводящие проводники от механических повреждений и внешних воздействий.
Жилы: Из медной проволоки (марки ММ ) Из алюминиевой проволоки (марки АМ и АТ ) Изоляция: 1. Резина; 2. Синтетическая плёнка; 3. Полихлорвиниловый пластикат; 4. Термопластичный полиэтилен; 5. Сшитый полиэтилен.
