трубку из металла, стойкого к окислению, и заполняют промежуток между проволокой и трубкой диэлектриком с высокой теплопроводностью (MgO). За счет дополнительной протяжки трубки ее внешний диаметр уменьшается, а диэлектрик уплотняется, образуя прочную изоляцию проводника высокого сопротивления. Таким методом изготавливают теплонагревательные элементы печей, элементы бытовых приборов (утюгов, кипятильников).

Недостатком рассматриваемых материалов является повышенная хрупкость и твердость, зависящая от процентного содержания хрома и железа. Поэтому проволоку диаметром от 0,01 до 0,2 мм изготавливают из сплава с содержанием хрома менее 20%. Проволоку диаметром больше 0,2 мм и ленты толщиной более 0,2 мм изготавливают из нихромов других марок или из фехралей. Проволоку и ленты больших сечений используют в электронагревательных устройствах большой мощности и промышленных электронагревательных печах.

2.2.3. Резистивные материалы

Для изготовления как дискретных, так и интегральных резисторов применяется достаточно широкий круг материалов. Обычно их используют в пленочном исполнении. Для этой цели применяют пленки тугоплавких металлов (Та, Сr, Re); высокорезистивные сплавы (манганин, константен, нихром); кремнийсодержащие сплавы (Сr + Ni + Si, Cr + Fe + Si) типа PC (резистивный сплав); многокомпонентные сплавы (Fe, Сr, Ni, Al, W, Si) типа МЛТ; двухкомпонентные сплавы и химические соединение (Si - Сr, Si - Mo); оксиды металлов (SnО2); керметы - смеси порошков металлов (Cr, Ni, Fe) и оксидов (SiO2, TiO2), являющих диэлектрической связкой частиц проводящего материала; композиционные смеси на основе серебра, палладия и их оксидов с органической или неорганической диэлектрической связкой; резистивные материалы на основе углерода и его модификаций.

Благодаря широкой номенклатуре и разнообразию свойств существующие резистивные материалы обеспечивают получение различных типов резисторов нужных номиналов с заданной точностью.

2.2.4.Материалы и сплавы различного назначения

Кданной группе материалов в первую очередь относятся сплавы для термопар, применяемых для измерения температуры, и припои, предназначенные для соединения металлических частей путем пайки. Сюда же следует отнести ртуть, вольфрам, молибден и другие металлы (свинец, олово, цинк, платина, палладий) применяемые в технике благодаря их специфическим свойствам.

20

Материалы, применяемые для изготовления термопар, и их некоторые характеристики приведены в табл.2.3. Из нее следует, что наибольшей термо- э.д.с. при данной разности температур обладает термопара хромель-копель, а наиболее высокие температуры можно измерять термопарой платинородийплатина.

Припои - это специальные сплавы, применяемые для создания механически прочного шва или получения электрического контакта с малым переходным сопротивлением. Обычно припои имеют значительно меньшую температуру плавления, нежели соединяемые металлы. Различают мягкие припои с температурой плавления (Тп) ниже 400 °С и твердые припои с Тп выше 500 °С. Мягкие припои по пределу прочности при растяжении примерно в десять раз уступают твердым. Тип припоя выбирается исходя из рода спаиваемых металлов, требуемых механической прочности, коррозийной стойкости и т.д.

Пайка припоями осуществляется с применением флюсов, которые растворяют и удаляют оксиды, защищают в процессе пайки поверхность и припой от окисления, уменьшают поверхностное натяжение припоя и смачиваемость поверхности пайки, улучшают растекаемость припоя. С этой

21

целью используют активные (кислотные) флюсы; бескислотные - канифоль со спиртом или глицерином; активированные флюсы - канифоль с активизаторами и антикоррозийные флюсы на основе фосфорной кислоты; специальные флюсы для сварки и пайки алюминия.

Характеристики наиболее применяемых в технике припоев представлены в табл.2.4.

Ртуть - металл, находящийся в жидком состоянии при нормальной температуре. Широко применялся в ртутных выпрямителях большой мощности, газоразрядных приборах, осветительных лампах и ртутных реле. Ртуть стойка к окислению, имеет ρV≈0,95·10-6 Ом·м и ТКρ = 9,9·10-4 К-1. Пары ртути очень ядовиты, поэтому хранят ее в герметически закрытой фарфоровой или стеклянной таре.

Вольфрам, молибден — металлы с температурой плавления 3380 и 2690 °С соответственно. Они обладают достаточно высоким удельным объемным сопротивлением, ρV≈0,55·10-6 и 0,048·10-6 Ом·м. Эти качества и определили области их применения. Из них изготавливают спирали накальных ламп, электроды и держатели электровакуумных приборов, а также контакты, обладающие высокой механической прочностью,

22

способностью противостоять действию электродуги и применяемые в различных электроаппаратах.

Свинец обладает высокой коррозийной стойкостью. Поэтому его широко применяют в качестве оболочек кабелей. Из-за низкой температуры плавления (Тп = 327 °С) его используют для изготовления плавких предохранителей. Кроме того, свинец широко применяют в качестве пластин свинцовых аккумуляторов и защитных средств в рентгеновских установках, благодаря сильному поглощению ионизирующих излучений в качестве.

Олово используют в качестве защитных покрытий металлов благодаря способности не окисляться при нормальных температурах и стойкости к действию влаги. Из него изготавливают оловянно-свинцовую фольгу, применяемую в качестве обкладок конденсаторов. Олово входит в состав бронз и припоев. Диоксид олова благодаря высокой адгезии к керамике и стеклу и высокой прозрачности в видимой и ультрафиолетовой областях спектра широко применяется в электронике в качестве резисторов и проводящих покрытий в электровакуумных приборах, индикаторах, преобразователях изображения и т.д.

Цинк применяют в виде защитных покрытий (оцинкованное железо) для предохранения от коррозии. Он входит в состав латуней. Кроме того, из цинка изготавливают электроды гальванических элементов, используют его в фотоэлементах и для металлизации бумаги металлобумажных конденсаторов.

Платина и палладий, наряду с серебром и золотом, относятся к группе благородных металлов и используются в технике благодаря высокой химической стойкости. Наиболее широко применяют сплавы платины с иридием и палладия с серебром и медью в качестве контактных материалов, обеспечивающих высокую надежность контактов за счет высокой износостойкости и отсутствия окисления. Платина применяется также для изготовления термопар, работающих до 1600 °С. Палладий в смеси со стеклом и серебром используют в виде пасты для получения резисторов толстопленочных микросхем.

23