ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Материалы высокой проводимости. Припой из "Электротехнические материалы " К материалам высокой проводимости предъявляют следующие требования возможно большая проводимость (возможно меньшее удельное сопротивление) возможно меньший температурный коэффициент удельного сопротивления достаточно высокая механическая прочность, в частности предел прочности при растяжении и удлинение при разрыве, характеризующая в известной мере гибкость — отсутствие хрупкости способность легко обрабатываться прокаткой и волочением для изготовления проводов малых и сложных сечений способность хорошо свариваться и спаиваться, создавая при этом надежные соединения с малым электрическим сопротивлением достаточная коррозионная устойчивость. Для разных случаев применения эти требования в той или иной степени варьируют. Например, для большинства обмоток электрических машин, аппаратов и проводов выгодней иметь возможно меньшее удельное сопротивление, даже если за счет его снижения несколько снизится и предел прочности при растяжении для троллейных (контактных) воздушных проводов, работающих на разрыв и на истирание, особое значение приобретают повышенные предел прочности при растяжении, твердость, стойкость против истирания. [c.283] Температурный коэффициент удельного сопротивления а для разных чистых металлов имеет близкое значение около 4-10 11град. Желательно, чтобы в материалах высокой проводимости удельное сопротивление по возможности меньше увеличивалось с ростом температуры. [c.284] Требования достаточно большой механической прочности и гибкости не нуждаются в особых пояснениях даже в тех случаях, когда провода в изделиях работают без особых механических нагрузок, что имеет место, например в некоторых аппаратных катушках, сама технология намотки катушек предъявляет определенные требования к механическим свойствам проводов. Без определенного комплекса технологических свойств нельзя получать провода нужных сечений (в том числе малых), обеспечивать надежный электрический контакт в соединениях. Требования коррозионной стойкости приобретают особое значение для проводов, работающих под открытым небом в условиях агрессивной окружающей атмосферы, а также при работе в условиях повышенной температуры. [c.284] Степень влияния разных примесей на удельное сопротивление разных металлов различна. [c.285] НИИ удельное сопротивление имеет максимум, а температурный коэффициент удельного сопротивления минимум, как это видно на рис. 6-1,6. Таким характером обладает сплав меди и никеля. При ограниченной растворимости одного металла в другом изменение удельного сопротивления сплава показано а рис. 6-1,в. При малом содержании примеси, не выходящем за пределы растворимости в основном металле, зависимость удельного сопротивления от содержания примеси линейная. [c.286] В случае химического соединения двух металлов зависимость удельного сопротивления его температурного коэффициента от содержания компонент оказывается очень сложной, зависящей от характера соединений, образующихся при разных составах сплава. На рис. 6-1,г показан график, соответствующий соединениям цинка с маргаицем. [c.286] Известно, что кристаллическая рещетка металлов искажается не только от введения примесей искажают кристаллическую решетку и пластические деформации металла при растяжении, сжатии и прочее (явление наклепа). В связи с этим обработка металла, приводящая к пластической деформации, вызывает увеличение его удельного сопротивления. В частности это имеет место при прокатке, волочении в процессе изготовления проводов. Путем соответствующей термической обработки — отжига можно снять искажение кристаллической решетки, что приводит к восстановлению первоначального сопротивления. При отжиге обычно снимается и вызвавное деформацией решетки увеличение твердости. Наиболее широко применяемым проводниковым материалом с высокой проводимостью является медь. Некоторые характеристики чистой меди даны в табл. 6-1, в которой для сравнения помещены те же характеристики алюминия. [c.286] В нормальных атмосферных условиях медь довольно стойка против окисления. Прн образовании поверхностного слоя окиси он предохраняет медь от дальнейшего окисления вглубь. [c.286] Удельный вес при 20° С. [c.287] Температура плавления, °С. . . , Теплопроводность, кал1см-сек-°С. . Удельное сопротивление, оиг-шг /лг. . Температурный коэффициент сопротив ления, 1/°С. [c.287] ДЛЯ коллекторных пластин. Весьма ценным свойством меди является ее хорошая свариваемость и спаиваемость с применением различных припоев. Значительную коррозию меди вызывает наличие аммиака, хлористых соединений. Медные провода на воздухе в условиях близости моря подвергаются усиленной коррозии за счет действия содержащихся в воздухе солей. [c.287] В качестве материала высокой проводилюстн применяется медь электролитической очистки с содержанием меди 99,95% (марка МО по ГОСТ 859-41) и 99,90 (марка М1 по ГОСТ 859-41). Наиболее чистая электролитическая медь имеет удельную проводимость 59,5 м/ом мм . Практически стандартная электролитическая медь имеет несколько меньшую проводимость вследствие наличия примесей. Зависимость удельной проводимости меди от содержания в яей примесей показана на рис. 6-2. [c.287] Находит применение также особая бескислородная медь, содержащая 99,94% меди, не содержащая кислорода и окислов меди. Она отличается от обычной меди способом плавки по проводимости бескислородная медь практически не отличается от обычной меди, но обладает повышенной пластичностью. [c.287] Из данных табл. 6-2 видно, какое большое влияние оказывает отжиг медной проволоки на ее механические свойства в11Дно также влияние величины сечения. Последнее объясняется тем, что с уменьшением сечения проволоки она подвергается большей степени обработки, последствия которой не может полностью снять последующий отжиг. Влияние диаметра проволоки сказывается и на числе перегибов, выдерживаемых твердой проволокой без разрушения, и а удельном сопротивлении, требования по которым по ГОСТ 2П2-46 приведены в табл. б-З и 6-4. [c.289] Твердость меди по Бринеллю выражается следующими значениями мягкой 35—37 кГ/лш , твердой 65— 120 кГ1мм . Твердость меди резко снижается термообработкой при температуре порядка 200° С. Отжиг должен происходить без свободного доступа воздуха во избежание сильного окисления. [c.289] Мягкая медь применяется для всевозможных обмоточных проводов и других кабельных изделий. Твердая медь применяется для контактных проводов, для коллекторных пластин. [c.289] В электротехнике применяется и сплав меди с цинком— латунь, которая имеет по сравнению с медью значительно более высокую механическую прочность, прочность против истирания при значительно повышенном удельном сопротивлении. Латунь хорошо штампуется, подвергается глубокой вытяжке, паяется и сваривается, довольно устойчива против коррозии. Комплекс ее свойств обеспечил ей широкое применение в электроаппарато- и приборостроении ъ качестве различных токопроводящих и конструкционных деталей. [c.290] Как видно из данных табл. 6-5, Медные сплавы, как и сама медь, меняют свои характеристики при отжиге. [c.290] Некоторые сплавы, в частности бериллиевая бронза, должны подвергаться предварительной длительной термообработке— старению, в процессе которой повышается н электропроводимость и механическая прочность. Вторым по важности проводниковььм материалом является алюминий, некоторые свойства которого приведены в табл. 6-6. Значение алюминия как проводникового материала все время возрастает по целому ряду технико-экономических соображений и, в частности, в связи с тем, что производство меди благодаря сильно увеличивающемуся объему работ по электрификации страны затрудняет обеспечение всей потребности в проводниковых материалах. [c.291] Вернуться к основной статье