14. Электротехнические материалы
Электротех. материалы - полупрводники электрического тока. В металлах под действием внешнего поля происходит дрейф электронов – проводники I рода; электролиты – проводники II рода (заряженные ионы).
Важнейшие электротех. материалы: металлы и сплавы. Металлы высокой проводимости: сопротивление R>0.05 мкОм*м. Металлы низкого сопротивления используются для изготовления кабелей, высокого – для нагревательных элементов.
Важнейшие параметры: удельная проводимость, температурный коэффициент удельного сопротивления, коэффициент теплопроводности, работа выхода электрона из металла, контактная разность потенциалов, предел прочности при растяжении, относительное удлинение перед разрывом.
Распространенные электротех. материалы:
Медь: малое удельное сопротивление, достаточно высокая механическая прочность, удовлетворительная стойкость к коррозии, хорошая обрабатываемость, относительная легкость пайки и сварки. Твердая медь обеспечивает высокую механическую прочность. Мягкая медь.
Бронза используется при изготовлении токопроводящих пружин. Латунь обладает большим удлинением перед разрывом, чем чистая медь.
Алюминий: легче меди в 3,5 раза. Температурный коэффициент расширения, удельная теплоемкость, теплота плавления выше, чем у меди. Электротех свойства алюминия ниже: при одинаковых сечениях и длине сопротивление у алюминия в 1,63 раза больше. При диаметре алюминия в 1,3 раза больше он весит в 2 раза легче провода того же сопротивления из меди.
Для электротех. целей используют алюминий, содержащий не более 0,5% примесей. 0,03% - для обкладок конденсаторов. Алюминий окисляется на воздухе, его пайка затруднена. В местах контакта алюминия и меди возможна гальваническая коррозия из-за разности потенциалов.
Железо: самый дешевый металл. Высокая механическая прочность, высокое удельное сопротивление 0,1 мкОм*м.
Недостаток: малая стойкость к коррозии (поверхность д.б. защищена, используют цинковое покрытие). Это ферромагнитный материал – потери мощности на гистерезис при воздействии переменного тока.
В качестве полупроводникого материала используют мягкую сталь: 0,1-0,15% углерода. Прочность в 6-7 раз меньше, чем у меди.
Биметаллы: стальной провод, покрытый медью. Электромех свойства промежуточные между сталью и медью. Наличие меди снижает потери на «скин»-эффект
- 1.Рост кристаллов из расплавов. Метод Бриджмена – Стокбаргера.
- 2.Рост кристаллов из расплава. Метод Чохральского.
- 3.Рост кристаллов из расплавов. Метод зонной плавки.
- 4.Методы выращивания кристаллов из водных растворов.
- 5. Методы выращивания кристаллов в гидротермальных условиях
- 6.Выращивание кристаллов из газовой фазы сублимационным методом.
- 7 Выращивание кристаллов распылением и путем обратимых реакций.
- 8. Строение Ме и сплавов и их механические свойства.
- 9. Пластическая деформация Ме и сплавов.
- 10. Влияние нагрева на структуру и свойства деформированного Ме.
- 11. Термическая обработка Ме.
- 12. Химико-термическая обработка металлов.
- 13. Конструкционные пластики.
- 14. Электротехнические материалы
- 15. Получение заготовок литьем.
- 16. Получение заготовок пластическим деформированием
- 17. Пайка материалов.
- 18. Склеивание материалов.
- 19. Формообразование поверхностей деталей резанием.
- 20. Электрофизический способ обработки деталей.
- 21. Электрохимический способ обработки деталей.
- 22. Обработка поверхности детали абразивным инструментом.
- 23.Типовое технологическое оборудование и инструменты