- •Основные условные обозначения и единицы измерения
- •Вводная часть
- •Химическая классификация конструкционных материалов
- •Материалы и изделия, получаемые методами порошковой металлургии
- •Способы производства полимерных материалов
- •1.3.3. Способы производства силикатных материалов, полуфабрикатов и изделий
- •Основные свойства конструкционных материалов
- •Технологические и технические свойства конструкционных материалов
- •Основные механические свойства конструкционных материалов
- •1.4.2.1. Конструкционная прочность материалов
- •А. Количественная оценка прочности конструкционных материалов
- •1.4.3. Основные теплофизические свойства конструкционных материалов
- •Основные электрические свойства конструкционных материалов
- •2.1. Металлы (Ме) и металлические сплавы
- •2.2. Пластмассы (п)
- •2.3. Эластомеры (э)
- •Неорганические (силикатные) материалы
- •3.1. Применение металлов и сплавов
- •3.1.1. Применение металлов и сплавов в качестве материалов несущих конструкций
- •3.1.1.1. Краткая характеристика черных металлов
- •Краткая характеристика сталей. Основы классификации сталей
- •Обозначения легирующих элементов
- •Краткая характеристика чугунов
- •Легированные чугуны
- •Ферросплавы
- •3.1.1.2. Краткая характеристика металлических материалов с высокой удельной прочностью
- •Краткая характеристика титана и сплавов на его основе
- •130 10 70 60 60 63 30 20
- •Краткая характеристика алюминия и алюминиевых сплавов
- •Краткая характеристика магния и сплавов на его основе
- •3.1.1.3. Краткая характеристика жаропрочных металлических материалов
- •Никелевые и кобальтовые жаропрочные сплавы
- •3.1.2. Применение металлов и сплавов в качестве электротехнических и радиотехнических материалов
- •3.1.2.1. Краткая характеристика металлов с большой электрической проводимостью
- •3.1.2.2. Краткая характеристика сплавов с высоким электрическим сопротивлением
- •3.1.3. Применение металлов и сплавов в качестве антифрикционных материалов (афм)
- •3.1.4. Применение металлических сплавов в качестве фрикционных материалов
- •3.1.5. Применение металлов и сплавов в качестве антикоррозионных материалов
- •3.1.5.1. Коррозионно-стойкие (нержавеющие) стали
- •3.1.5.2. Цветные металлы
- •3.1.5.3. Редкие металлы
- •Плотность и прочность ряда армированных фенопластов
- •3.2.2. Применение пластмасс и синтетических смол в качестве электротехнических и радиотехнических материалов
- •3.2.3. Применение пластмасс в качестве антифрикционных материалов
- •3.2.4. Применение пластмасс в качестве фрикционных материалов (фм)
- •3.2.5. Применение пластмасс в качестве антикоррозионных материалов
- •Жесткий пвх (винипласт)
- •Политетрафторэтилен (фторлон-4, тефлон)
- •Пентапласт (пентон)
- •Перхлорвинил
- •Текстолит
- •Антегмит
- •Арзамит
- •3.2.5.1. Краткая характеристика защитных покрытий черных металлов
- •А. Неорганические защитные покрытия
- •Полиизобутиленовые покрытия
- •Полиэтиленовые покрытия
- •Пентапластовые покрытия
- •Фаолитовые покрытия
- •В. Смешанные покрытия
- •3.3. Применение эластомеров
- •3.3.1. Применение эластомеров в качестве конструкционных материалов
- •3.3.2. Применение эластомеров в качестве электротехнических и радиотехнических материалов
- •3.4. Применение стекла и ситаллов
- •3.4.1. Применение ситаллов
- •3.5. Применения керамических материалов и изделий на их основе
- •3.5.1. Применение строительной керамики (на основе глинистых минералов)
- •Применение бетонов
- •3.7.1.1. Дисперсно-упрочненные композиционные материалы
- •3.7.1.2. Волокнистые композиционные материалы
- •3.7.2. Композиты на полимерной органической основе
- •3.7.4. Композиты на керамической основе
- •3.7.5. Гибридные композиционные материалы
- •3.8. Теплоизоляционные и акустические материалы
- •3.8.1. Краткая характеристика теплоизоляционных материалов и изделий
- •3.8.2. Краткая характеристика акустических материалов
- •А. Звукопоглощающие материалы (зпм) и изделия
- •Б. Звукоизоляционные материалы (зим) и изделия
- •Заключение
- •Рекомендации по проектированию и применению пластмассовых деталей и изделий [1]
- •Применение пластиков в машиностроении
- •Основы классификации волокон и техническое применение материалов на их основе
- •К определению твердости конструкционных материалов [1, 2, 6]
- •Библиографический список
3.1.2. Применение металлов и сплавов в качестве электротехнических и радиотехнических материалов
Электротехника нуждается, с одной стороны, в материалах с большой электрической проводимостью (малым электрическим сопротивлением), а с другой – в материалах с большим электрическим сопротивлением.
3.1.2.1. Краткая характеристика металлов с большой электрической проводимостью
Свойства трех металлов с высокой электрической проводимостью (низким электрическим сопротивлением) и одновременно – с большой теплопроводностью приведены в табл. 4.
Таблица 4
Свойства Ag, Cu и Al
|
Показатели свойств |
Металлы | ||
|
Ag |
Cu |
Al | |
|
Удельное объемное электрическое сопротивление, Ом·мм2 /м Коэффициент теплопроводности, Вт/(м·град) Плотность, кг/м3 |
0,0161
408,5 10500 |
0,0175
348,0 8920 |
0,0265
203,5 2700 |
Серебро (Ag) – металл с наивысшими электро- и теплопроводностью – имеет большую плотность и, главное, высокую стоимость, поэтому как материал с высокой электрической проводимостью Ag применяется лишь в радиотехнических устройствах (приборах) весьма ответственного назначения.
Медь и алюминий являются наиболее применимыми в электротехнике проводниками. Электропроводность алюминия составляет приблизительно 66% электропроводимости меди, но Al в 3,3 раза легче Cu. Получается, что алюминиевый провод одинакового с медным проводом сопротивления имеет в два раза меньшую массу (в 2 раза легче).
Довольно высокой электропроводимостью (наряду с большой магнитной проницаемостью) обладает технически чистое железо (99,85% Fe). Такое железо в технике называется “армко-железо” и в значительных количествах производится для электротехнических целей. Армко-железо имеет удельное объемное электрическое сопротивление (V) порядка 0,11 – 0,12 Ом·мм2/м.
3.1.2.2. Краткая характеристика сплавов с высоким электрическим сопротивлением
Одна группа материалов данного типа используется для изготовления нагревательных элементов, другая – для изготовления реостатов.
Сплавами для нагревательных элементов являются малоуглеродистые стали ферритного класса, легированные Ni и Cr, – нихромы. Марки и основные свойства сплавов для электронагревательных элементов приведены в табл. 5.
Таблица 5
Свойства ряда сплавов
|
Показатели свойств |
Марка сплава | |||
|
Х13Ю4 (фехраль) |
ОХ27Ю5А (хромаль) |
Х20Н80 (нихром) |
Х15Н60 (нихром) | |
|
1. Удельное объемное электрическое сопротивление V, Ом·мм2 /м (при 20C) 2. Предельная рабочая температура, C |
1,26
1000 |
1,4
1250 |
1,11
1100 |
1,1
950 |
Молибденовые нагреватели имеют рабочую температуру до 1450C, однако из-за высокой химической активности они могут работать только в вакууме или в среде водорода.
В качестве реостатных сплавов в основном применяются сплавы системы Cu-Ni-Mn (40 – 45% Ni, 1 – 2% Mn, остальное – Cu) и сплавы MHMц 40 – 1,5 (константан) и MHMц 43 – 0,5 (копель). Они имеют V порядка 0,5 Ом·мм2 /м, которое практически не зависит от температуры. Предельная рабочая температура реостатных сплавов tпред=500C.