Высокая проводимость металлов обусловлена строением их кристаллов. Металлическая связь образуется за счет большого количества свободных электронов. Это «электронное облако» внутри кристаллической решетки решетки легко привести в движение с помощью электрического поля; следовательно, металл - хороший проводник электричества. Самую высокую проводимость имеют непереходные металлы Сu, Аu, Ag, AI, Na, меньшую - переходные металлы Fe, Cr, Ni и т.д. Электрическое сопротивление металла складывается из сопротивления, вызванного тепловым рассеиванием и примесным рассеиванием. В меньшей степени сопротивление увеличивают деформация и остаточные напряжения.
Влияние легирующих элементов на проводимость сплавов зависит от вида образующихся фаз:
- при образовании твёрдых растворов электрическое сопротивление меняется в соответствии с правилами Н.С. Курнакова - нелинейно, проходя через пологий максимум в области 50%;
- при образовании промежуточных фаз электрическое сопротивление резко изменяется, эти фазы имеют полупроводниковый характер проводимости (электронные фазы, фазы Лавеса, фазы внедрения, ст-фазы).
При образовании смесей из различных фаз электрическое сопротивление подчиняется правилу Н. С. Курнакова. Сплавы уступают чистым металлам по электропроводности, но обладают более высокой твёрдостью и износостойкостью, а температура их плавления ниже, (в случае наличия эвтектики в их структуре). Это позволяет получить материалы, удовлетворяющие различным требованиям электротехнической промышленности.
Деформация и остаточные напряжения незначительно влияют на проводимость чистых металлов, поэтому для них можно использовать наклёп с целью увеличения прочности. У сплавов наклёп сильно (до 25%) снижает электропроводимость, поэтому упрочнение достигается за счёт снижения проводимости.
В зависимости от применения проводниковые материалы подразделяются на:
Металлы и сплавы высокой проводимости
Припои
Сверхпроводники
Контактные материалы
Сплавы с повышенным электрическим сопротивлением.
Металлы и сплавы с высокой проводимостью кроме низкого электрического сопротивления должны быть:
- прочными
- пластичными
- коррозионно-стойкими в атмосферных условиях
- обладать высокой свариваемостью и хорошо паяться
- износостойкими (в особых случаях)
|
ОБРАТИТЕ ВНИМАНИЕ! На нашем сайте Вы можете заказать решениe заданий по всем разделам материаловедения. Решение предоставляется в печатном виде (в Word) с детальными комментариями.
|