Характеристики меди, бронз и латуни

Материал	Характер обработки	,%	р, МПа	ер,%
Проводниковая медь (99,95% Сu)	мягкая твердая	100 88	200-250 360-420	40 3
Фосфористая бронза (6-7 % Sb ,0,15%Ф)	мягкая твердая	15 10	400-450 950-1050	60 3
Бериллиевая бронза (2% Be, 0.5%Ni)	мягкая твердая	36 26	700-790 1600-1750	20 9
Латунь Л62 (62% Сu)	мягкая твердая	25 24	400 880	60 5

Koвар - сплав никеля, кобальта и железа. Характерной его особенностью является близость температурного коэффициента линейного расширения ТКР=(4,3-5,4) 10⁶ 1/°С к значениям ТКР стекла и керамики в интервале температур (20-200)°С. Это позволяет производить согласованные герметичные спаи ковара со стеклом и керамикой Плотность ковара 8350 кг/м³. температура плавления 1450°С,  при 20°С равно 0,45 Оммм ²/м. Ковар хорошо поддается пайке и электросварке. Широко используется для изготовления радиоэлектронных изделий.

Алюминий является вторым после меди широко используемым проводниковым материалом. Он дешев, стоек к атмосферной коррозии, легко обрабатывается и обладает сравнительно высокой электропроводностью. Алюминий в 3,3 раза легче меди, его плотность 2700 кг/м⁵, а температура плавления б58°С. Он отличается малой твердостью и сравнительно небольшой механической прочностью; _р=(80-180) МПа.

При увлажнении мест соединений алюминиевых проводов с проводами из других металлов могут образоваться гальванические пары. При этом алюминий будет разрушаться возникающими гальваническими токами. Для избежания этого места соединений тщательно очищают от влаги (лакируют, красят). Чем выше химическая чистота алюминия, тем лучше он сопротивляется коррозии. В марках алюминия особой чистоты суммарное содержание примесей составляет не более 0,05 %.

Удельное электрическое сопротивление мягкого алюминия составляет 0,028 Оммм²/м, а твердого - 0,0283 Оммм² /м. Температурный коэффициент удельного сопротивления для всех марок алюминия равен 0.00423 1/°С. Такое большое значение этого коэффициента является недостатком алюминия.

Изделия из алюминия соединяются сваркой. Пайка его осуществляется с трудом и только с применением специальных технологий. Из алюминия выпускаются провода, шины, прутки, листы и различные профили проката. Он используется для изготовления различных проводов и кабелей, шин распредустройств, для изготовления корпусов приборов и полупроводниковых изделий, для экранировки электронного оборудования и кабелей от электрических полей. Для линий электропередач широко используется стале-алюминиевый провод АС, представляющий сочетание стальных и алюминиевых проволок. В проводах такого типа механическая прочность определяется стальным сердечником, а электропроводность - алюминием.

Для воздушных линий электропередач с большим расстоянием между опорами используют провода из специальных алюминиевых сплавов, обладающих повышенной механической прочностью, например сплав альдрей, содержащий (0,3 - 0,5) % Mg, (0,4-0,7) % Si и (0,2 - 0.3) % Fe.

Сталь (железо) - наиболее доступный и дешевый металл. Обладает высокими механическими характеристиками. Однако, даже химически чистое железо имеет значительно более высокое, сравнительно с медью и алюминием, удельное сопротивление (около 0,1 Ом мм ²/м). Удельное сопротивление стали, т.е. сплава железа с углеродом и другими добавками, еще выше - до 0,3 Ом мм²/м. Такую сталь используют в качестве материала для проводов воздушных линий при передаче небольших мощностей. Сталь как проводник используется в виде шин, рельсов электрифицированного железнодорожного транспорта, для сердечников стале-алюминиевых проводов воздушных линий.

Обычная сталь обладает слабой стойкостью к коррозии, поэтому должны приниматься меры по защите стальных проводников, например, цинкование.

Сталь относится к ферромагнитным материалам, поэтому на переменном токе в стали заметно сказывается поверхностный эффект. Вследствие этого активное сопротивление стальных проводов на переменном токе выше, чем на постоянном.

Проводниковый биметалл представляет собой сталь, покрытую снаружи слоем меди. Биметаллические провода и шины имеют механические и электрические свойства, промежуточные между свойствами сплошного медного и стального проводника того же сечения. Из проводникового биметалла изготавливают шины для распредустройств. полосы для рубильников, провода для линий связи и т. п. В биметалле медное покрытие хорошо предохраняет сталь от коррозии.

Серебро относится к группе благородных металлов наряду с золотом и платиной. Серебро характеризуется наименьшим из всех металлов значением удельного сопротивления. Оно отличается пластичностью, позволяющей получать проволоку диаметром до 0,01 мм. При обычных температурах не окисляется на воздухе, окисление серебра начинается при температурах выше 200°С. Температура плавления серебра 960,5°С. Удельное сопротивление мягкого серебра  = 0,0150 Оммм²/м, а твердого 0,0158 Оммм²/м. Серебро используется для изготовления контактов, для непосредственного нанесения на диэлектрики, в качестве обкладок при изготовлении керамических и слюдяных конденсаторов, для покрытия медных жил радиомонтажных проводов. Серебро наносят на внутреннюю поверхность волноводов, а также вводят в припои типа Пср, используемые для пайки токопроводящих частей в радиоэлектронной аппаратуре.

Золото - в отличие от серебра не окисляется на воздухе даже при высоких температурах. Оно обладает весьма высокой пластичностью, позволяющей получать из него фольгу толщиной до 0.005 мм, Температура плавления золота 1063С, удельное сопротивление  = 0,0224 Оммм²/м. В электротехнике золото используется как контактный материал для коррозийного устойчивых покрытий, для покрытия стенок волноводов и резонаторов сверхвысоких частот.

Платина  весьма стойкий к химическим реагентам металл, хорошо поддается механичес-кой обработке. Платину применяют для изготовления термопар на рабочие температуры до 1600°С в паре со сплавом платинородий. Твердость платины невысока.

Палладий  металл по своим свойствам близкий к платине, но с более высокими механическими свойствами. Используется для покрытия контактов разъемных соединителей.

Вольфрам  очень тяжелый металл высокой твердости с температурой плавления 3380°С, Вследствие тугоплавкости и большой механической прочности при высоких температурах вольфрам может работать в качестве нитей накаливания различных ламп, но лишь в вакууме или в атмосфере инертного газа, так как уже при температуре в несколько сотен градусов в присутствии кислорода он сильно окисляется. Изредка вольфрам используется для изготовления контактов, обладающих малой коррозией и высокой тугоплавкостью.

Молибден близок к вольфраму, но гораздо менее дефицитен. Температура плавления 2620С. Используется для нитей накаливания, работающих при температурах ниже, чем вольфрамовые нити.

Свинец  мягкий, малопрочный, пластичный металл с высокой антикоррозийной способностью. Удельное сопротивление свинца при нормальной температуре составляет 0,2 Оммм²/м. Он широко используется в чистом виде и в сплавах для изготовления оболочек, защищающих кабели, прокладываемые в грунте, от вредных влияний среды, играя одновременно роль электрического экрана. Кроме того, свинец используют для изготовления плавких вставок предохранителей, работающих на больших токах, а также для производства свинцовых аккумуляторов, для изготовления сплавов для пайки. Свинец широко используется для защиты от радиоактивного излучения, например, в радиоизотопной автоматике. Слой свинца толщиной 1 мм по защитному действию эквивалентен слою стали 12 мм или слою кирпича или бетона 110 мм.

Свинец и его соединения ядовиты.

Ртуть  единственный металл, находящийся в жидком состоянии при нормальной температуре. Легко испаряется даже при комнатной температуре. Многие металлы (золото, серебро, свинец, алюминий и др.) растворяются в ртути, образуя амальгамы. Поэтому приборы, содержащие ртуть, должны иметь металлическую арматуру из железа, вольфрама или тантала, не растворяющихся в ртути.

Ртуть используется в ртутных лампах и газоразрядных приборах, в лампах дневного света, а также в качестве жидких контактов в ряде приборов.

Ртуть, ее соединения и особенно пары ртути весьма ядовиты.