Материалы с высокой проводимостью
| | |
|(l/l, % | | | |
Примечание.
1. Состав кадмиевой бронзы 0,9% Cd, остальное Cu; бериллиевой -
2,25%
остальное Cu; фосфористой 0,1% Р, 7% Sn, остальное Cu.
2. В числителе данные для отожженной латуни, в знаменателе - для
твердотянутой.
При правильно подобранном составе бронзы имеют значительно более высокие
механические свойства, чем чистая медь (значения предела прочности бронз
могут доходить до 800…1200 МПа 1 более). Бронзы обладают малой объемной
усадкой (0,6…0,8 %) по сравнению с чугуном и сталью, у которых усадка
достигает 1,5…2,5%. Поэтому наиболее сложные детали отливают из бронзы.
Бронзы маркируют буквами Бр (бронза), после которых ставя буквы,
обозначающие вид и количество легирующих добавок. На пример, бериллиевая
бронза Бр.В2 (2% бериллия Ве, остальное медь Cu); фосфористая бронза Бр.ОФ
6,5-0,15 (6,5% олова 8п,, 0,15 фосфора Р, остальное медь Cu).
Введение в медь кадмия дает существенное повышение механической прочности
и твердости при сравнительно малом снижении удельной электрической
проводимости (.
Кадмиевую бронзу МК (0,9% кадмия Сd, остальное Cu) применяют для
контактных проводов и коллекторных пластин особо ответственного назначения,
а также сварочных электродов при контактных методах сварки.
Обладая еще большей, чем кадмиевая бронза, механической прочностью,
твердостью и стойкостью к механическому износу (предел прочности при
растяжении (р до 1350 МПа) бериллиевая бронза не изменяет своих свойств до
температуры примерно 250?С. Она находит применение при изготовлении
ответственных токоведущих пружин для электрических приборов,
щеткодержателей токоштепсельных и скользящих контактов.
Фосфористая бронза Бр.ОФ 6,5-0,15 (6,5% олова Sn, 0,1 фосфора Р,
остальное медь Cu) отличается низкой электропроводностью. Из нее
изготавливают различные малоответственные токоподводящие пружины в
электроприборах.
Латуни. Латуни представляют собой медные сплавы, в которых основным
легирующим элементом является цинк (до 43%).
Основные свойства некоторых латуней приведены ниже.
Сплав и его состав……………………………………………………………………………………Л68(68%Cu, Л59-1
(59%Cu,
32 % Zn) 1%Pb,40%Zn)
Удельная проводимость по отношению
к электротехническому стандарту меди, %………………………………………46/30
30/20
Предел прочности при растяжении (р, Мпа…………………………………380/880
350/450
Относительное удлинение при разрыве (l/l,%……………………………65/5 25/5
Примечание. В числителе данные для отожженной латуни, в знаменателе –
для твердотянутой.
Латуни прочнее, пластичнее меди, обладают достаточно высоким
относительным удлинением при повышенном пределе прочности на растяжение по
сравнению с чистой медью, они имеют пониженную стоимость, так как входящий
в них цинк значительно дешевле меди. Иногда для повышения коррозионной
стойкости в состав сплава в небольшом количестве вводят алюминий, никель,
марганец.
Латуни хорошо штампуются и легко подвергаются глубокой вытяжке (контакты
термобиметаллического реле, экраны контуров, пластины воздушных
конденсаторов переменной емкости, колпачки радиотехнических ламп).
В обозначениях марок сложных латуней после буквы Л (обозначение латуни)
ставятся буквы, которые указывают на наличие легирующих элементов (кроме
меди), например ЛС59-1 (59% меди Cu, 1 % свинца Pb, остальное цинк Zn).
2. Алюминий и его сплавы
Алюминий. Алюминий относится к так называемым легким металлам
(плотность литого алюминия около 2600, прокатанного -2700 кг/м3).
Алюминий обладает следующими особенностями:
удельное электрическое сопротивление ( алюминия (при содержании примесей
не более 0,05%) в 1,63 раза больше, чем у меди, поэтому замена меди
алюминием не всегда возможна, особенно в радиоэлектронике;
алюминий приблизительно в 3,5 раза легче меди;
из-за высоких значений удельной теплоемкости и теплоты плавления
алюминия нагревание алюминиевого провода до расплавления требует больших
затрат энергии, чем нагревание и расплавление такого же количества меди;
Даже при одинаковой стоимости алюминия и меди в слитках стоимость
алюминиевой проволоки почти вдвое ниже, однако использование алюминия для
изолированных проводов в большинстве случаев менее выгодно из-за затрат на
изоляцию;
алюминий на воздухе активно окисляется и покрывается тонкой оксидной
пленкой с большим электрическим сопротивлением, которая предохраняет
алюминий от дальнейшей коррозии, но создает большое переходное
сопротивление в местах контакта алюминиевых проводов;
алюминий менее дефицитен, чем медь;
существенным недостатком алюминия как проводникового материала
является низкая механическая прочность, для ее повышения алюминий
подвергается механической обработке;
прокатка, протяжка и отжиг алюминия аналогичны соответствующим
операциям для меди;
примеси значительно снижают проводимость алюминия.
Алюминий высокой степени чистоты (примесей не более 0,001... 0,01%)
марок А999 и А995 используют для изготовления анодной и катодной фольги
электролитических конденсаторов и в микроэлектронике для получения тонких
пленок.
Менее чистый алюминий марок А97 и А95 (примесей не более 0,03%)
используют для корпусов электролитических конденсаторов, статорных и
роторных пластин воздушных конденсаторов. Из алюминиевой фольги и ленты
изготавливают экраны радиочастотных коаксиальных кабелей.
Промышленность выпускает алюминиевую проволоку следующих марок: АТП -
твердая повышенной прочности, АТ - твердая, АПТ - полутвердая, АМ - мягкая.
Основные свойства алюминиевой проволоки приведены ниже.
Марка алюминия …………………………………………………………………………………АТ АМ
Плотность D, кг/ м3…………………………………………………………………2600…2700 2600…2700
Удельное электрическое
сопротивление (, мкОм-м, не более…………………………………0,0295
0,0290
Предел прочности при растяжении
(р, МПа, не менее …………………………………………………………………………160…170 80
Относительное удлинение
при разрыве (l/l, % ……………………………………………………………………1,5…2,0
10…18
По мере снижения твердости проволоки в 1,9…2,7 раза уменьшается предел ее
прочности при растяжении. Максимальное значение предела прочности (p
алюминиевого провода более чем в 2 раза ниже, чем соответствующие значения
медного. Из-за низкой механической прочности правильная эксплуатация
алюминиевых поводов сопряжена с выполнением следующих условий: их нельзя
протаскивать по твердому грунту, скручивать медной проволокой, загрязнять
поверхность.
Алюминиевые сплавы. Сплав алъдрей (0,3. ..0, 5% меди Си, 0,4... 0,7%
кремния 51, 0,2... 0,3% железа Ре, остальное алюминий А1) обладает
следующими свойствами:
повышенной механической прочностью (в 2 раза прочнее алюминия,
приближаясь к твердотянутой меди (р = 350 МПа);
сплав сохраняет легкость чистого алюминия и близок к нему по удельному
электрическому сопротивлению (( = 0,0317 мкОм-м);
более высоким пределом вибрационной прочности по сравнению с чистым
алюминием.
Применяется для изготовления проводов малонагруженных линий
электропередачи.
Магналий (сплав алюминия с магнием) отличается низкой плотностью.
Применяется для изготовления стрелок различных электрорадиотехнических
приборов.
Силумин относится к группе литейных сплавов с повышенным содержанием
кремния, меди и марганца. Он обладает хорошей жидкотекучестью, малой
усадкой, большой плотностью и повышенной прочностью по сравнению с
алюминием и широко применяется для корпусов воздушных конденсаторов.
Дюраль принадлежит к деформируемым сплавам алюминия с медью, магнием и
марганцем. Медь и магний улучшают механические свойства сплава, а марганец
увеличивает твердость и коррозионную стойкость, которая является
недостаточной по сравнению с другими коррозионными сплавами. Для защиты от
коррозии его покрывают лаками, красками или слоем алюминия.
В обозначениях дюралей п
| |  скачать работу |
Материалы с высокой проводимостью |
