- •5 Показ наиболее характерных, технически и экономически обоснованных случаев применения электротехнических материалов в практике.
- •Обозначение основных величин, принятые в книге.
- •Раздел I. Основы металловедения.
- •§1. Строение и свойство металлов.
- •§ 2. Железо и его сплавы.
- •§ 3. Классификация и маркировка углеродистой стали и чугунов.
- •§ 4. Классификация чугунов.
- •§ 5. Легированные стали.
- •§ 6. Термическая и химико-термическая обработка металлов.
- •§ 7. Диффузионная металлизация.
- •§ 8. Коррозии металлов и сплавов. Понятие о коррозии, ее виды.
- •§ 9. Цветные металлы и сплавы. Общие понятия о цветных металлах и сплавах. Медь и ее сплавы.
- •Проводниковые материалы и изделия.
- •§ 10. Классификация проводниковых материалов.
- •§11. Проводниковая медь и ее свойства.
- •§ 12. Проводниковые сплавы на основе меди (бронзы и латуни).
- •§13. Проводниковый алюминий и его свойства.
- •§ 14. Проводниковые железо и сталь.
- •§ 15. Свинец и его свойства.
- •§ 16. Благородные металлы, применяемые в электротехнике.
- •§ 17. Тугоплавкие металлы применяемые в электротехнике.
- •§ 18. Проводниковые материалы с большим удельным сопротивлением.
- •§19.Проводниковые сплавы высокого сопротивления на основе меди и никеля.
- •§ 20. Жаростойкие проводниковые сплавы.
- •§ 21. Свойства сверхпроводников.
- •§ 22. Электроугольные материалы и изделия.
- •§ 23. Основные свойства электроугольных изделий.
- •§ 24. Экранные материалы.
- •§ 25. Проводниковые изделия.
- •§ 26. Монтажные провода.
- •Установочные провода
- •§ 27. Контрольные кабели.
- •§ 28.Силовые кабели с резиновой изоляцией.
- •§29. Кабели с бумажной изоляцией.
- •Раздел III
- •§30. Поляризация диэлектриков.
- •§ 31. Потери энергии в диэлектриках.
- •§ 32. Пробой диэлектриков.
- •§ 33. Способы измерения электрических характеристик диэлектриков.
- •§ 34. Тепловые характеристики и способы их измерения.
- •§ 35. Физико-химические характеристики электроизоляционных материалов.
- •§ 36. Влажностные свойства диэлектриков.
- •§ 37. Газообразные диэлектрики. Значение газообразных диэлектриков.
- •1 В состав воздуха входят: Таблица 22
- •§ 38. Жидкие диэлектрики. Классификация и назначение жидких диэлектриков.
- •§ 39. Синтетические жидкие диэлектрики.
- •§ 40. Твердые органические диэлектрики . Основные понятия о высокополимерных материалах.
- •§ 41. Полимеризационные органические диэлектрики.
- •§ 42. Поликонденсационные органические диэлектрики.
- •§ 43. Нагревостойкие высокополимерные диэлектрики.
- •§ 44. Пленочные электроизоляционные материалы.
- •§ 45. Воскообразные диэлектрики
- •§ 46. Электроизоляционные резины.
- •§ 47. Электроизоляционные лаки.
- •§ 48. Основные сведения о волокнистых электроизоляционных материалах.
- •§ 49. Древесина и ее свойства.
- •§ 50. Волокнистые диэлектрики.
- •§ 51. Текстильные электроизоляционные материалы.
- •§ 52. Электроизоляционная слюда и материалы на ее основе.
- •§ 53. Миканиты.
- •§ 54. Микафолий, микалента.
- •§ 55. Слюдинитовые электроизоляционные материалы.
- •§ 56. Электрокерамические материалы.
- •§ 57. Изоляторная керамика.
- •§ 58. Фарфоровые изоляторы.
- •§ 59. Стекло и стеклянные изоляторы.
- •§ 60. Основные характеристики изоляторов.
- •§ 61. Конденсаторные керамические материалы.
- •§ 62. Сегнетокерамика.
- •§ 63. Минеральные диэлектрики.
- •Раздел IV
- •§ 64. Электропроводность полупроводников
- •§ 65. Основные характеристики и свойства
- •§ 66. Полупроводниковые материалы и изделия.
- •§ 67. Основные полупроводниковые изделия.
- •Раздел V
- •§ 68. Основные характеристики магнитных материалов.
- •§ 69. Классификация магнитных материалов.
- •§ 70. Влияние химического состава и технологии на
- •§ 71. Магнитно -мягкие материалы.
- •§ 72. Магнитно-мягкие сплавы
- •§ 73. Ферриты.
- •§ 74. Основные свойства магнитно-твердых материалов.
- •§ 75. Магнитные стали.
- •§ 76. Магнитно-твердые сплавы.
- •§ 77. Магнитно-твердые ферриты.
- •Раздел VI. Способы обработки материалов.
- •§ 78. Сварка металлов.
- •§ 79. Классификация способов сварки.
- •§ 80. Обработка давлением.
- •§ 81. Литье и литейное производство.
- •Виды литья.
- •Специальные виды литья.
- •§ 82. Паяние.
- •§ 83. Флюсы.
- •§ 84. Паяльные лампы.
- •§ 85. Инструменты для паяния. Виды паянных соединений.
- •§ 86. Паяние мягкими припоями.
- •§ 87. Лужение.
- •§ 88. Паяние твердыми припоями.
Проводниковые материалы и изделия.
§ 10. Классификация проводниковых материалов.
В качестве проводниковых материалов используют чистые металлы, а также сплавы металлов. Наибольшей проводимостью обладают чистые металлы.
Чистые металлы составляют группу проводниковых материалов с малым удельным сопротивлением (ρ=0,0150÷0,0296 Ом·мм2/м). Из этих материалов изготовляют обмоточные, монтажные и установочные провода и кабели.
Кроме материалов с малым удельным сопротивлением, в электротехнике применяются материалы с большим удельным сопротивлением. Это преимущественно сплавы на основе меди, никеля, железа, хрома и других металлов. Эти сплавы называют проводниковыми материалами высокого удельного сопротивление. Изделия из этих сплавов применяются в реостатах, добавочных и эталонных сопротивлениях. Изготовлять эти приборы из медной или алюминиевой проволоки, обладающей малым удельным сопротивлением, было бы не рационально, так как получились бы очень большие по размерам реостаты и добавочные сопротивления. Кроме того, медь, алюминий и другие чистые металлы имеют сравнительно большой температурный коэффициент сопротивления (α=+0,0040÷0,00429 1/°С), вследствие чего реостаты резко изменили бы свое сопротивление при колебаниях температуры. Проводниковые же сплавы высокого электрического сопротивления(ρ=0,42÷2,0 Ом·мм2/м) обладают малыми значениями температурного коэффициента сопротивления (α=+0,00004÷0,00018 1/°С). Это обеспечивает большую стабильность электрического сопротивления изготовленных из них реостатов и других приборов при колебаниях температуры.
По сравнению с чистыми металлами сплавы отличаются повышенной твердостью, большей механической прочностью при растяжений (σρ), меньшим относительным удлинением (еρ). Кроме того, сплавы в меньшей степени окисляются на воздухе.
Большинство проводниковых сплавов могут длительно работать при температурах до 400 °С. В то же время отдельные области электротехники (электротермия) нуждаются в сплавах высокого электрического сопротивления, которые могли бы длительно работать при 900-1200°С. Такие сплавы называются жаростойкими сплавами. Изготовляемые из жаростойких сплавов проволока и ленты применяются в электронагревательных приборах, печах сопротивления и термостатах. К жаростойким проводниковым сплавам относятся: нихром, фехраль, хромаль и др.
На электропроводность всех металлических проводников оказывает влияние их механическая обработка (прокатка, волочение и др.), вызывающая остаточную деформация кристаллов. Это затрудняет перемещение электронов в металле и вызывает увеличение электрического сопротивления проводников. Чтобы возвратить деформированным кристаллам металла прежнюю форму, металл нагревают (отжигают) при оптимальной температуре, при которой происходит перекристаллизация в металле. В результате отжига проводимость металла повышается, а механическая прочность его снижается. Чтобы повысить его механическую прочность и твердость металлических проводников, прибегают к холодной прокатке их или к волочению металла без нагревания его.
Так, шины для электрических аппаратов изготавливают холодной прокаткой меди или алюминия. С целью повышения механической прочности проводов для линий электропередачи их изготавливают волочением проводниковой меди или алюминия в холодном состояний.
У твердых сортов проводниковых изделий (проводов, шины) удельное электрическое сопротивление, естественно, больше, чем у мягких (отожженных).