- •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.
§ 17. Тугоплавкие металлы применяемые в электротехнике.
Из тугоплавких металлов наибольшее применений в электротехнике получили вольфрам и молибден.
Вольфрам — металл серого цвета с очень высокий температурой плавления 3370°С и большой твердостью НВ =350 кг/мм2 (для отожженного вольфрама). Вольфрам получают методом порошковой металлургии, т. е. в результате спекания спрессованных частиц металла. Для этого из частиц вольфрама (порошка) прессованием в стальных пресс-формах получают заготовки-стержни. Их затем подвергают спеканию при температуре 1300°. У спеченных вольфрамовых стержней наблюдается еще зернистое строение, и они обладают хрупкостью. Затем вольфрамовые стержни нагревают до температуры 3000°С.
Для получения механически прочного металла стержни подвергают многократной ковке и волочению с перемежающимися периодами отжига. В результате такой обработки вольфрам приобретает волокнистое строение, обеспечивающее ему высокую механическую прочность и пластичность. Из вольфрама изготовляют проволоку диаметром до 0,01 мм. Окисление вольфрама на воздухе начинается при температуре от 400°С и выше.
Основные характеристики вольфрама следующие: удельный вес 19,3 г/см3; предел прочности при разрыве σ=50 кГ/мм2 (отожженный); σ=180-400 кГ/мм2 (твердотянутый); удельное сопротивление ρ=0,0503 Ом·мм2/м; температурный коэффициент сопротивления α = +0,0048 1/°С.
Молибден — металл серебристо-белого цвета. Он отличается от вольфрама меньшей температурой плавления (2630°С) и пониженной твердостью (НВ = 250 кг/мм2). Как и вольфрам, молибден получают методом порошковой металлургии, т,е. в результате спекания (при 2300°С) заготовок из спрессованных частиц металла. Полученные молибденовые заготовки подвергают ковке и прокатке. Спекание и другие процессы, связанные с термической обработкой молибдена, производятся в атмосфере водорода.
Молибден обладает значительной пластичностью, поэтому из него легче изготовлять детали для электровакуумных приборов. Однако молибденовые листы и ленты толщиной более 0,5 мм нельзя изгибать и штамповать при комнатной температуре во избежание их растрескивания. Для этих целей молибден нагревают до 100—160°С в зависимости от его толщины. Окисление молибдена на воздухе начинается при температуре 400°С и выше.
Основные характеристики молибдена: удельный вес 10,3 г/см3; предел прочности при разрыве σр= 100-180 кГ/мм2 (твердотянутый); удельное сопротивление ρ =0,048Ом·мм2/м; температурный коэффициент сопротивления α= +0,0049 1/°С.
Главной областью применения вольфрама и молибдена являются электровакуумные приборы. Из вольфрама и молибдена изготовляют спирали накала, поддерживающие крючки, петли, катоды прямого накала и подогреватели катодов с косвенным накалом.
Вследствие тугоплавкости, большой твердости и малой испаряемости вольфрам и сплавы вольфрама с молибденом широко применяются для изготовления размыкающихся контактов в электрических аппаратах.
§ 18. Проводниковые материалы с большим удельным сопротивлением.
В ряде случаев от проводниковых материалов требуется высокое удельное сопротивление p, малый температурный коэффициент сопротивления и стойкость к окислению при повышенных температурах. Перечисленными свойствами обладают сплавы на основе меди, никеля, марганца, железа, хрома, и других металлов. Из чистых металлов сюда следует отнести ртуть, так как она обладает большим удельным сопротивлением (ρ=0,94 Ом·мм²/м) , но ртуть имеет ограниченное применение в электротехнике. Наибольшее применение имеют проводниковые сплавы с большим удельным сопротивлением (ρ=0.42 ÷ 2.0 Ом мм²/м). Проволока и ленты из этих сплавов применяются для изготовления точных (образцовых) сопротивлений, пусковых и регулирующих реостатов, электронагревательных приборов и электрических печей сопротивления. В каждом из перечисленных случаев применения эти сплавы должны иметь дополнительные свойства, определяемые назначения прибора, в котором они используются. Так, сплавы, применяемые для изготовления точных сопротивлений, должны еще обладать малой электродвижущей силой (ТЭДС) при контакте (в паре) с медью. Кроме того, они должны обеспечивать постоянство электрического сопротивления во времени. Общим же свойством этих сплавов является их высокое сопротивление (от 0.42 до 2.0 Ом мм²/м ), поэтому они называются сплавами высокого электрического сопротивления. Эти сплавы представляют собой твердые растворы металлов неупорядоченной структуры. Они удовлетворяют перечисленным выше требованиям.