ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Контрольные вопросы из "Конструкционные и электротехнические материалы " Материалы высокой проводимости. Среди указанных материалов наиболее широкое распространение получили серебро, медь и алюминий. [c.118] Серебро — металл белого цвета, один из наиболее дефицитных материалов, так как содержание его в земной коре составляет всего лишь 7-10 % мае. Среди всех проводниковых материалов серебро обладает минимальным удельным сопротивлением при нормальной температуре (см. табл. 4.1). В соответствии с ГОСТ 6836—80 серебро, имеющее марку Ср999—999,9, должно содержать не более 0,1 % примесей. Механические характеристики серебра невысоки твердость по Бринеллю составляет всего 25 (немного более золота), предел прочности при разрыве не превышает 200 МПа, а относительное удлинение при разрыре достигает 50 %. По сравнению с другими благородными металлами (золотом, платиной) серебро имеет пониженную химическую стойкость, имеет тенденцию диффундировать в материал подложки, на который оно нанесено. В условиях высокой влажности и при повышенных температурах процесс диффузии серебра в материал подложки значительно усиливается. [c.118] В связи с тем что в последнее время потребление серебра систематически превышает производство первичного металла и восполнение его дефицита за счет вторичного, необходимо соблюдать строгие меры по его экономии. [c.118] Наименьшим удельным сопротивлением р обладает химически чистая медь. Наличие примесей в меди отрицательно влияет не только на ее механические и технологические свойства, но и значительно снижает электропроводность. Наиболее нежелательными примесями являются висмут и свинец, которые почти нерастворимы в меди и образуют легкоплавкую эвтектику, которая при кристаллизации меди располагается вокруг зерен. Даже тысячные доли процента висмута и сотые доли процента свинца приводят к тому, что медь при обработке давлением при температуре 850— 1150°С растрескивается. Наличие серы приводит к уменьшению пластичности. Такая медь при низких температурах становится хрупкой. Очень вредно присутствие в составе меди и кислорода, который способствует образованию оксида и закиси меди, вызывающих повышение удельного сопротивления. [c.119] Содержание меди вместе с серебром в этих марках составляет 99,9—99,99 % мае. Следует отметить, что медь марки М1ф с повышенным содержанием фосфора (0,012—0,06 %), снижающим электропроводность, для изготовления проводников практически не используется. В производстве проводов не применяется также и медь марки М1р, которая раскислена фосфором и содержит его в количестве 0,002—0,012 %. Данная медь может быть использована при изготовлении других типов кабельной продукции, например некоторых видов лент. [c.119] В нормальных атмосферных условиях медь достаточно устойчива против коррозии, так как ее химическая активность невелика. В сухом и влажном воздухе, пресной воде при 20 °С медь практически не окисляется. Незначительная коррозия наблюдается только в соленой воде. В присутствии влаги и углекислого газа на поверхности меди образуется, как правило, зеленая пленка основного карбоната. [c.119] При нагревании меди до температуры 200 °С идет медленное ее окисление с образованием защитной пленки оксида меди СиО. Интенсивное окисление меди начинается при температуре выше 225 С. [c.119] Заметное влияние на указа -ные характеристики меди оказывает и температура. При нагревании (особенно выше 200 °С) в результате процесса рекристаллизации (рис. 4.7) механические характеристики и удельное сопротивление меди резко изменяются. [c.120] В соответствии с механическими и электрическими характеристиками проводниковой меди формируются и области ее применения. [c.120] Мягкая (отожженная) медь, удельное сопротивление которой при 20 °С не должно превышать 0,01724 мкОм-м, в виде проволок различного сечения и формы применяется, как правило, для изготовления токопроводящих жил кабелей различного назначения, обмоточных и монтажных проводов, в производстве волноводов и t. д. Крометого, ленточная медь широко используется при экранировании кабелей связи и радиочастотных кабелей. [c.120] Твердая (холоднотянутая) медь, удельное сопротивление которой должно быть не более 0,0180 мкОм-м, применяется в основном там, где необходимо обеспечить высокую механическую прочность, твердость, сопротивляемость истирающим нагрузкам и упругость. Такие требования к меди предъявляются при изготовлении контактных проводов, шин распределительных устройств, коллекторных пластин электрических машин и пр. [c.120] Поскольку в настоящее время медь является сравнительно дорогим и дефицитным материалом, расходование ее ведется весьма экономно и при возможности ее заменяют на другие, менее дефицитные. [c.120] Алюминий — металл, занимающий второе место по значению (после меди) среди проводниковых материалов и наиболее распространенный в природе, поскольку его содержание в земной коре составляет не менее 7,5 %. [c.121] Широкое распространение в электротехнике этот металл получил не только ввиду острого дефицита меди, но и благодаря своим замечательным свойствам. Алюминий, обладая большим сродством к воздуху, легко окисляется на воздухе, покрываясь при этом прочной оксидной пленкой, которая защищает металл от дальнейшего окисления и обусловливает его высокую коррозионную стойкость. На него не действуют водяной пар, пресная и морская вода. В обычных условиях алюминий слабо реагирует с концентрированной азотной кислотой. Однако при нагревании он растворяется в разбавленной серной и азотной кислотах. Легко растворяется в щелочах, образуя при этом алюминаты с выделением водорода. [c.121] По отношению к большинству металлов алюминий имеет отрицательный электрохимический потенциал и, находясь в контакте с ними, образует гальванические пары, что в присутствии влаги способствует развитию электрохимической коррозии. [c.121] В связи с тем что оксидная пленка обладает электроизоляционными свойствами, в месте контакта проводов создается достаточно большое переходное сопротивление, которое затрудняет пайку алюминия обычными методами. Для этой цели приходится использовать специальные припои и паяльники (ультразвуковые) либо применять холодную сварку, т.е. пластическое обжатие проводов в месте их контакта. [c.121] Присутствие примесей в составе алюминия, среди которых наиболее часто встречаются железо, кремний, медь, цинк и титан, существенно снижают его удельную проводимость, влияют на механические характеристики и обусловливают области его применения. [c.121] В соответствии с количественным содержанием контролируемых примесей отечественная промышленность выпускает алюминий трех марок особой чистоты (не более 0,001 %), высокой чистоты (не более 0,05 %) и технической чистоты (не более 1,0 %). [c.121] Вернуться к основной статье