31.Материалы высокой проводимости. Их характеристики.

К наиболее широко распространенным материалам высокой проводимости следует отнести медь и алюминий

Cu.Преимущества:1)малое удельное сопротивление (из всех металлов только серебро имеет несколько меньшее удельное сопротивление, чем медь).2)достаточно высокая механическая прочность.3)удо­влетворительная в большинстве случаев применения стойкость по отношению к коррозии (медь окисляется на воздухе даже в усло­виях высокой влажности значительно медленнее, чем, например, железо.4)хорошая обрабатываемость: медь прокатывается в листы, лен­ты и протягивается в проволоку, толщина которой может быть до­ведена до тысячных долей милли­метра.5)относительная легкость пайки и сварки.

Медь получают чаще всего путем пере­работки сульфидных руд. После ряда плавок руды и обжигов с ин­тенсивным дутьем медь, предна­значенная для электротехниче­ских целей, обязательно прохо­дит процесс электролитической очистки. Полученные после элек­тролиза катодные пластины меди переплавляют в болванки массой 80—90 кг, которые прокатывают и протягивают в изделия тре­бующегося поперечного сечения.

Марки меди: М1 (Cu-99.9%, O2<0.08%); M0 (Cu-99,95%; O2<0.02%); MT (твердотянутая) при холодной протяжке; ММ (мягкая) при отжиге (малая прочность, но большое удлинение при разрыве); Сплавы меди: Бронза (Cu+олово, кремний, фосфор, бериллий, хром, магний, кадмий) имеет значительно более высокие мех. свойства, чем чистая медь; Латунь (Cu + цинк) обладает дост. высоким относительным удлинением перед разрывом.

Al. в 3,5 раза легче меди. Обладает пониженными мех. и электрическими свойствами, по сравнению с медью. Активно окисляется и покрывается тонкой оксидной пленкой с большим эл. сопротивлением. Это делает невозможным пайку А1 обычными методами и создает большое переходное сопротивление в местах контакта.

Марки Al: А1 (Al≥99.5%) для электротехнический целей; АВ00 (А1≥99,97%) для изготовления алюминиевой фольги, электродов, корпусов электролитический конденсаторов; АВ0000 (А1≥99.996%).

Сталеалюминевый провод – сердечник из стальных жил, обвитый алюминиевой проволокой. Для увеличения мех. прочности.

Железо(Сталь). Наиб. доступный и дешевый металл с высокой механической прочностью, однако имеет более высокое сопротивление. В качестве проводникового материала обычно применяется мягкая сталь с содержанием, углерода 0,10—0,15%, обладающая удельной проводимостью в 6—7 раз меньшей по сравнению с медью. Такую сталь используют в качестве материала для проводов воздушных линий при передаче небольших мощностей. В подобных случаях применение стали может оказаться достаточно выгодным, так как при малой силе тока сечение провода определяется не электрическим сопротивлением, а его механиче­ской прочностью. Как проводниковый материал используется также в виде шин, рельсов трамваев, электрических железных дорог (включая «третий рельс» метро) и пр.

Биметалл. В ряде случаев для уменьшения расхода цветных металлов в проводниковых конструкциях выгодно применять так называемый проводниковый биметалл. Это сталь, покрытая снаружи слоем меди, причем оба металла соединены друг с другом прочно и непрерывно по всей поверхности их соприкосновения.

Для изготовления биметалла применяют два способа: горячий (стальную болванку ставят в форму, а промежуток между болван­кой и стенками формы заливают расплавленной медью; полученную после охлаждения биметаллическую болванку подвергают прокатке и протяжке) и холодный, или электролитический (медь осаждают электролитически на стальную проволоку, пропускаемую через ванну с раствором медного купороса). Такую проволоку применяют для линий связи, линий электропередачи и т. п. Из про­водникового биметалла изготовляются шины для распределительных устройств, полосы для рубильников и различные токопроводящие части электрических аппаратов.