17. Сверхпроводники. Высокотемпературные сверхпроводники

Сверхпроводимость ­­– свойство многих проводников, состоящее в том, что их электрическое сопротивление скачком падает до нуля при охлаждении ниже определённой критической температуры Т_к, характерной для данного материала. Сверхпроводимость обнаружена у более чем 25 металлических элементов, у большого числа сплавов, а также у некоторых полупроводников. Рекордно высоким значением Т_к (около 23 К) обладает соединение Nb₃Ge.

Сверхпроводимость характеризуется также эффектом Мейснера, заключающемся в полном вытеснении магнитного поля из объема сверхпроводника.

Название материала	Критическая температура , К	Критическое поле , Тл	Год опубликования обнаружения сверхпроводимости
Сверхпроводники I рода
Pb (свинец)	7,26[3]	0,08[4]	1913[3]
Sn (олово)	3,69[3]	0,031[4]	1913[3]
Ta (тантал)	4,38[3]	0,083[4]	1928[3]
Al (алюминий)	1,18[3]	0,01[4]	1933[3]
Zn (цинк)	0,88[4]	0,0053[4]
W (вольфрам)	0,01[4]	0,0001[4]
Nb (ниобий)	9,20[3]	0,4[4]	1930[3

Высокотемпературные сверхпроводники (Высокие T_c) — семейство материалов (сверхпроводящих керамик) с общей структурной особенностью, относительно хорошо разделёнными медно-кислородными плоскостями. Их также называют сверхпроводниками на основе купратов. Температура сверхпроводящего перехода, которая может быть достигнута в некоторых составах в этом семействе, является самой высокой среди всех известных сверхпроводников.

18. Припои, флюсы и клеи

Припои

Припои представляют собой специальные сплавы, применяемые с целью создания механически прочного соединения или постоянного электрического контакта с малым переходным сопротивлением.

Припои принято делить на две группы: мягкие и твердые.

К мягким относятся припои с температурой плавления до 400 'С. а к твердым - припои с температурой плавления выше 500 'С.

Тип припоя выбирают в соответствии с родом спаиваемых металлов, требуемой механической прочностью, коррозионной стойкостью, стоимостью и с удельной электропроводимостью припоя (при пайке токоведуших частей).

Мягкими припоями в основном являются оловянно-свинцовые припои, с содержанием олова от 18% до 90% .

Существуют также мягкие припои с добавлением алюминия, серебра, висмута и кадмия. Механическая прочность их очень незначительная. Висмутовые припои обладают большой хрупкостью.

Наиболее распространенные твердые припои - медно-цинковые (ПМЦ) и серебренные (ПСр) Не относятся к припоям особые виды металлических материалов, применяемые в электровакуумной технике для вводов, вплавляемых в стекло и работающих при сравнительно низких температурах, где использование особо тугоплавких, но дорогих металлов (вольфрам, молибден, платина) не требуется. Для этих материалов важность играет температурный коэффициент линейного расширения, которые для получения вакуум-плотного ввода должен согласоваться с а, стекла.

Ковар (марка 29НК) применяется для впая в твердые стекла; это сплав примерного состава Ni 29% Со18%.остальное Fe.a₁=(26^-27)*10^<’ К"¹.

Платинит представляет собой биметаллическую проволоку с сердечником из меди.

Флюсы

Флюсы - это вспомогательные материалы для получения надежной пайки.

Они должны:

1)Растворять и удалять окислы, и загрязнения с поверхности металлов

2)Защищать в процессе пайки поверхность материала от окисления:

3)Уменьшить поверхностное натяжение расплавленного припоя:

4)Улучшать растекаемостъ припоя.

По действию, оказываемом на металл, флюсы делятся:

1) Активные, игл кислотные флюсы. Эти флюсы активно растворяют оксидные пленки на поверхности металлов, чем обеспечивается высокая механическая прочность спая. При монтажной пайке электрических радиоприборов активные флюсы не применяются:

2)Бескислотные флюсы - канифоль, и флюсы, приготовляемые на ее основе с добавлением неактивных веществ;

3)Активирование флюсы - флюсы, приготовляемые на основе канифоли с добавлением салициловой кислоты, солянокислого диэтиламина:

4)Антикоррозионные флюсы - флюсы на основе фосфорной кислоты с добавлением различных органических соединений и растворителей, а также флюсы на основе органических кислот.

Клеи.

Фенолполивинилацетатные клеи предназначены для склеивания металлов и неметаллов. Клеи марок БФ-2 и БФ-4 применяют для склеивания цветных металлов, нержавеющей стали, термореактивных пластмасс, органического стекла, дерева, фарфора, керамики, фибры, кожи, бумаги и других материалов в любом сочетании. Клей БФ-4 используют в тех случаях, когда клеевое соединение должно быть Эластичным и стойким к вибрации. Клеи марок БФ-2Н и БФ-4Н рекомендуются для склеивания черных металлов, марки БФР-2 — для склеивания пакетов магнитопроводов, марки БФ-6 — для склеивания тканей, фетра, войлока, целлофана и др. Клей для полистирола состоит из бензола (96 % по массе) и полистирола (4 %) в виде стружки. Применяется для склеивания деталей из полистирола. Клей, содержащий 10 % полистирола, используется для закрепления концов обмоток высокочастотных катушек на каркасах из полистирола. Клей для фторопласта (в массовых частях): компаунд МБК—1, кани­фоль — 3, касторовое масло — 4. Температура клея при склеивании должна быть 100—120 °С. Акриловый клей (2—3 % органического стекла и 97—98 % дихлорэтана) применяется для склеивания органического стекла. Клей резиновый (в массовых частях): каучук натуральный — 1, раство­ренный в 10—15 частях бензина растворителя или авиационного бензина. Клей 88-Н — это раствор резиновой смеси N31 и бутилфенолформаль дегидной смолы в смеси этилацетата и бензина в соотношении 2:1. Предназначен для склеивания холодным способом резины и металлов. Клеем 88-Н можно приклеивать резину к стеклу, дереву, коже и другим материалам, а также склеивать резину с резиной. Клей наносится тонким слоем на склеиваемые поверхности, которые соединяют после подсыхания клея (до отлила). Клеевое соединение выдерживают под небольшим давлением в течение несколько часов. Клей с осадком необходимо перед употреблением тщательно перемешать.

Эпоксидные клеи применяют для склеивания металлов и как компаунды (заполнители), если в них добавить соответствующий наполнитель. Такой клей без наполнителя применяют для склеивания стекла, фарфора, керамики, а также для приклеивания их к металлам. Для уменьшения жесткости клея применяют пластификатор. Эпоксидный клей с введенным в него отвердителем затвердевает при комнатной температуре.