13.Сплавы на основе меди и области их применения.

Медь имеет гранецентрированную кубическую решетку. Плотность меди 8,94 г/см³, температура плавления 1083^oС. Характерным свойством меди является ее высокая электропроводность, поэтому она находит широкое применение в электротехнике. Технически чистая медь маркируется: М00 (99,99 % Cu), М0 (99,95 % Cu), М2, М3 и М4 (99 % Cu). Механические свойства меди относительно низкие: предел прочности составляет 150…200 МПа, относительное удлинение – 15…25 %. Поэтому в качестве конструкционного материала медь применяется редко. Повышение механических свойств достигается созданием различных сплавов на основе меди. Различают две группы медных сплавов: латуни – сплавы меди с цинком, бронзы – сплавы меди с другими (кроме цинка) элементами

14.Что представляет собой проводниковый биметалл? Где он применяется?

Бимета́лл — композиционный материал, состоящий из 2 прочно соединённых между собой различных металлов или сплавов. Биметалл очень часто употребляется в чеканках монет, где используются много разных металов, в основном нордик и мельхиор. В случае, если материал состоит из 3 различных металлов, получившийся композит называюттриметаллом. Применение: Антикоррозионное покрытие Дешёвый металл (обычно железо) покрываеися слоем (с одной или с обеих сторон) слоем более коррозионно-стойкого (и дорогого) металла. Используется серебро, медь, никель, алюминий и др. Применяется для изготовления химических сосудов, кухонной утвари, дешёвых плакированных монет. Недостаток биметалла при таком использовании — как правило, наличие незащищённого края (среза) у биметаллического изделия (торец у проволоки, гурт у монеты). Ржаветь биметалл начинает именно оттуда (электрохимическая коррозия). Термочувствительный элемент Из-за разницы в коэффициентах теплового расширения (КТР) металлов при нагреве пластина из биметалл изгибается в сторону металла с меньшим КТР. Высокочастотные проводники При скин-эффекте плотность переменного тока падает к середине проводника. Поэтому целесообразно заменять центральную часть проводника более дешёвым металлом (биметаллическая проволока медь-железо, медь снаружи) (или просто воздухом, см. волноводы). Антифрикционное покрытие Покрытие или вкладыши, покрытые баббитом применяются в подшипниках скольжения для уменьшения трения.

15.Как влияет отжиг на механические и электрические свойства проводниковых материалов? .

Влияние отжиг (термической обработки). Закалка стали значительно повышает ее твердость, предел текучести и предел прочности, но сильно снижает пластичность. Модуль упругости стали закалка практически не меняет. Если нужна высокая поверхностная твердость с сохранением других свойств стали, используют поверхностную закалку токами высокой частоты. Для малоуглеродистых сталей с этой целью применяют цементацию — увеличение в поверхностном слое углерода — с последующей закалкой. При этом закаливается только науглероженный поверхностный слой, а основная часть материала сохраняет свойства малоуглеродистой стали.Для устранения наклепа используют отжиг. Чтобы выровнять и улучшить структуру, а также улучшить механические свойства стали, применяют нормализацию. Подробно эти виды термической обработки рассматриваются в металловедении.

16.Что такое "наклёп" и как он влияет на механические и электрические свойства проводниковых материалов?

Наклеп– изменение структуры и свойств металлического материала в результате пластической деформации. При наклепе происходит искажение кристаллической решетки, и возникают дефекты, которые приводят к дополнительному рассеянию электронов.Из вышеизложенного очевидно влияние термообработки на электросопротивление. Закалка, фиксируя высокотемпературное (обычно более дефектное) состояние, приводит к возрастанию электросопротивления. Отжиг, снимающий наклеп (возврат, полигонизация, рекристаллизация), и отжиг, увеличивающий зерно, должны приводить к уменьшению сопротивления и т.п.

17.Какие требования предъявляются к сплавам высокого сопротивления?

высокое удельное сопротивление, близкий к нулю температурный коэффициент сопротивления, малая термоэлектродвижущая сила в сочетании с другими металлами (особенно с медью), постоянство сопротивления во времени, высокая стойкость против коррозии. К сплавам этой группы относятся сплавы на основе меди — манганин и константан.

18.Чем объясняется способность жаропрочных сплавов выдерживать длительное время нагрева до высокой температуры в воздухе?

Жаропрочность – это способность металла сопротивляться пластической деформации и разрушению при высоких температурах.

Критериями оценки жаропрочности являются кратковременная и длительная прочности, ползучесть.

Кратковременная прочность определяется с помощью испытаний на растяжение разрывных образцов. Образцы помещают в печь и испытывают при заданной температуре. Обозначают кратковременную прочность =, например ^300oС= 300МПа.

Пределом длительной прочности называется максимальное напряжение , которое вызывает разрушение образца при заданной температуре за определенное время.

Ползучесть – свойство металла медленно пластически деформироваться под действием постоянной нагрузки при постоянной температуре.

19. Как зависит удельное электрическое сопротивление проводников от температуры?

Удельное электрическое сопротивление проводников зависит оот температуры, оно тем больше, чем выше температура: р= р₀ (1 + at), где ро и р, — удельное сопротивление при температурах 0 °С и 1; а — температурный коэффициент.

20. С помощью, каких характеристик можно оценивать качество проводниковых материалов?

удельная электрическая проводимость или удельное электросопротивление температурный коэффициент удельного сопротивления -

коэффициент теплопроводности _т;

контактная разность потенциалов и термоэлектродвижущая сила (термо - э.д.с.);

предел прочности при растяжении б_пр и относительное удлинение при разрыве l /l.