2.3.3 Благородные металлы.

1.Серебро. Белый блестящий металл, который имеет самую высокую электропроводность.

Удельное сопротивление = 0,016 мкОм*м

Температура плавления алюминия ^опл.=961^о

Плотность алюминия _пл = 10490 кг/м³

Серебро имеет высокие механические характеристики (σ_р =200МПа; относительное удлинение до 50%), что позволяет изготавливать проводники диаметром 20мкм и менее). Серебро используют в производстве конденсаторов, как компонент в сплавах для слаботочных контактов, в виде покрытий в ВЧ и СВЧ устройствах, для покрытия монтажных проводов и изготовления твердых припоев.

2. Золото. Металл желтого цвета со следующими свойствами:

Удельное сопротивление = 0,024 мкОм*м

Температура плавления алюминия ^опл.=1063^о

Плотность алюминия _пл = 19320 кг/м³

Золото имеет высокую пластичность, что позволяет получать фольгу толщиной 0,08 мкм. Обладает высокой коррозионной и химической стойкостью. Золото как в чистом виде, так ив виде сплавов с платиной, серебром, никелем применяют для изготовления и покрытия различных прецизионных контактов, малогабаритных реле, электродов фотоэлементов. Широко применяют золото для напыления тонких пленок полупроводниковых и гибридно-пленочных микросхем.

3. Материалы высокого удельного сопротивления.

К ним относятся металлы и сплавы, у которых удельное сопротивление  0,3 мкОм*м, Применяются для изготовления активных нагрузок и для преобразования электрической энергии в тепловую и световую.

Требования к высокоомным материалам:

1. Малая величина температурных коэффициентов.

2. Высокая стабильность удельного сопротивления и температурных коэффициентов.

3. Высокая коррозионная стойкость и жаропрочность.

4. Малая термо ЭДС на контактах с медью.

5. Хорошие механические свойства.

В отличие от металлов с высокой удельной проводимостью к высокоомным относятся сплавы, имеющие заметно деформированную кристаллическую решетку. Все сплавы высокого удельного сопротивления делятся на два вида:

1. Реостатные сплавы. Применяются в основном для изготовления проволочных резисторов. К ним относятся:

1.1 Манганин. Сплав состоит из следующих компонентов: Cu – 82-85%; Mn – 12-14%; Ni – 3-5%. Удельное сопротивление = 0,42-0,48 мкОм*м; рабочая t⁰– до 200^о ; термо ЭДС с медью=1-2 мкВ/град.

Сплав применяют для изготовления высокоточных резисторов, микропроводов, в измерительных приборах высокого класса точности.

1.2 Константан. Сплав состоит из следующих компонентов: Cu – 56-58%; Mn – 1-2%; Ni – 39-41%.

Удельное сопротивление = 0,48-0,52 мкОм*м; рабочая t⁰– до 500^о ; термо ЭДС с медью=45-55 мкВ/град.

Сплав получил свое название за высокую стабильность ТК удельного сопротивления в диапазоне рабочих температур. Недостаток – высокая термоЭДС в паре с медью, что затрудняет использование элементов из константана в точных измерительных схемах. Но это же свойство позволяет использовать сплав в термопарах с медью или железом.

2. Жаростойкие сплавы. Могут работать при высоких температурах без изменения свойств. Применяются в основном для изготовления электронагревательных приборов. К ним относятся:

1. Нихромы. Это сплавы никеля и хрома. Иногда для повышения пластичности и снижения стоимости добавляют железо, что снижает качество металла с точки зрения жаропрочности.

Удельное сопротивление = 1,1-1,2 мкОм*м; рабочая t⁰– до 1000^о .

2.2 Фехраль. Хромаль. Это сплавы, не содержащие никель, поэтому они значительно дешевле. Но они обладают высокой хрупкостью и твердостью. Из них изготавливают проволоку большого диаметра и ленты с большим сечением, которые используют в нагревательных устройствах большой мощности и промышленных электропечах.

Контрольные вопросы:

1. Какие факторы и как влияют на электропроводность проводниковых материалов?

2. Какие металлы относятся к материалам с высокой удельной проводимостью?

3. Где в производстве РЭА применяется медь?

4. Какой металл имеет более высокую электропроводность алюминий или медь?

5. Перечислите сплавы меди и алюминия.

6. Какие сплавы используют для изготовления проволочных резисторов?

7. Какие сплавы используют для изготовления нагревательных элементов?