Все кристаллы имеют строго определенную температуру плавление. Все кристаллические вещества анизотропные.

Сплавы.

Литейное производство – это технологический процесс получение заготовок или деталей в процессе заливки расплавленного металла в литейную форму. После заливки жидкий металл охлаждается в форме и кристаллизуется. Металлическими сплавами являются сложные вещества получаемые сплавлением двух или нескольких элементов, называемых компонентами. Компонентами могут быть металлы и не металлы. В технике большинство сплавов получают взаимным растворением их составляющих, то есть доводят все компоненты до плавления. При охлаждении они образовывают твердые металлические сплавы с различным строением:

- смеси. Смеси – у них разнородные атомы компонентов не входят в общую кристаллическую решетку сплавов. Каждый компонент образует самостоятельные кристаллы (зерна) сохраняя присущие ему сохраняя присущую ему кристаллическую решетку.

- Твердые растворы.

Твердые растворы они образуются при растворении компонентов друг в друге. И имеют кристаллическую решетку построенную из атомов двух компонентов. При этом атомы растворимого элемента размещены в кристаллической решетке растворителя.

- Химические соединения.

Химические соединения – это зерна с кристаллической решеткой, которые отличаются от решетки компонента. Они имеют более сложное строение. И связь между атомами в них сложней и жестче чем у компонентов.

- Порошковая металлургия.

В результате технологических процессов получают механические смеси мелкодисперсных порошком металлов, которые прессуют и закаливают (температура должна быть меньше температуры плавления любого из компонентов).

Способы обработки металлов.

(Виды обработки металла.)

Цветные металлы.

Железо и сплавы железа с другими элементы называют черными металлами.

К ним относятся сплавы железа с углеродом. (стали и чугуны). И сплавы железа с ферромагнетиками. – сплав железа и никеля и железа-никель-кобольт. (Fe-Ni и Fe-Ni-Co) ферросплавы. Все остальные металлы и их сплавы называются цветными металлами.

Пункт 3.5

Проводниковые материалы и сплавы различного применения используется в качестве специальных проводниковых материалов с особыми свойствами, например магнитными, или материалов обладающих высокой тугоплавкостью.

Благородные металлы.

Группу благородных металлов (серебро, платина, палладий, золото) составляют металлы, обладающие наибольшей химической стойкостью к условиям окружающей среды и действию агрессивных сред (кислот, щелочей).

Парметр	Ag	Pd	Au	Pt
Плотность D, кг/м3	10490	12200	19320	21400
Температура плавления, Тпл, С	960,8	1554,5	1063,0	1773,0
Удельное электрическое сопротивление р(ро), мкОм*м	0,016	0,011	0,024	0,105
Температурный коэффицент: удельного сопротивления ТКр, К-1	4,1*10-3	3,1*10-3	4,0*10-3	3,98*10-3
Линейного расширения ТКl, К-1	19*10-6	12*10-6	14*10-6	9*10-6

Серебро Ag. Серебро – белый блестящий металл со следующими свойствами:

Серебро используют в производстве конденсаторов в чистом виде и сплавах как материал для слаботочных контактов, в виде гальванических покрытий в ответственных ВЧ и СВЧ устройствах и тонких токопроводящих пленок в печатных платах, в монтажных проводах. Оно входит в состав тугоплавких серебряных припоев.

Платина Pt. Платина – светло-серый металл.

Платину используют как материал для сеток в мощных генераторных лампах., при изготовлении термопар в паре с платинородием для измерения высоких температур (до 1600С), для особо тонких нитей (диаметром примерно 1мкм) в подвижных системах электрометров. Платина входит в состав проводящих паст, вжигая которые на монолитные керамические конденсоторы. Получают электроды.

Палладий Pd. Палладий – белый пластинчатый металл, по многим свойствам близкий к платине, в ряде случай служит его заменителем.

Получают электроды на керамических конденсаторах вжиганием палладиевой пасты наряду с платиновой. Палладий и его сплавы с серебром и медью применяют в качестве контактных материалов. Благодаря высокой проницаемости для водорода его применяют в элекитровакуумной технике для очистки водорода.

Золото Au. Золото – металл желтого цвета.

Золото в чистом виде и в виде сплавов с палтиной, серебром , никелем, цирконием, имеющем повышенную твердость, хорошую эрозионную и коррозионную стойкость, применяют для изготовления презеционных контактов, малогабаритных реле, электродов фотоэлементов, для вакуумного напыления тонких пленок полупроводниковых и гибридно-пленочных интегральных схем, золочения контактных поверхностей электронных ламп СВЧ.

Тугоплавкие металлы.

К тугоплавким относят металлы с температурой плавления более 1700С. Эти металлы, как правило, химически устойчивы при низких температурах, но при повышенных температурах активно взаимодействуют с атмосферой. Поэтому изделия из них эксплуатируют в ваакуме или среде инертных газов (аргон, азот и др.) Механическая обработка тугоплавких металлов затруднена из-за их повышенной твердости и хрупкости. Тугоплавкие металлы (вольфрам, рений, молибден, тантал, титан, ниобий, цирконий, графний) применяют в электровакуумной технике, полупроводниковом производстве и микроэлектронике, для подвижных контактов и в качестве материала для сверхпроводников. Основные свойства некоторых тугоплавких металлов приведены в таблице.

А_вых не равно А_вых2

Uk

[E]=[A]=[Q]=1Дж

Между двумя различными проводниками при соприкосновении возникает контактная разность потенциалов, которая обусловлена разностью работы выхода электронов из различных металлов. Если температура металлов различная, то между проводниками возникает термоЭДС.

ЭДС_t=c(T_г-Т_х)

Где C=R/q(logn1/n2)

Где n1, n2 – концентрация свободных электронов

R – постоянная Больцмана = 1.38*10^-21Дж/К

q – заряд электрона = -1,6*10^-19Кл

Коэффициент С характеризует данную пару металлов.

Электрические параметры описывающие электрические свойства проводников:

Ро, гама, Температурный коэффицент ро, A_вых, U_k, ЭДС_т.

Медные сплавы.

Серебро – содержание в земной коре 7*10^-6%

Медь – 4,7*10^-3

Алюминий – 7,5%

Сплавы меди с никелем – медно-никелевые сплавы – материалы высокого сопротивления. Из них изготавливают проволоку для изготовления резисторов.

1. Относят – константан, манганин, мельхиор, монел-металл.

2. К медным сплавом высокой проводимости относят сплавы латуни и бронзы. Латуни – это сплавы меди и цинка, бронзы, сплавы меди с оловом, алюминием, беррилием, кремнием, марганцем, свинцом.

Легирование меди обеспечивает повышение ее механических и технологических свойств. Некоторые специальный латуни по прочности не уступают стали. По ГОСТу латуни обозначают буквой Л, легирующие элементы, Ж – железо, Мц - марганец, Н-никель, О – олово, К – кремний. Массовое содержание легирующего элемента указывается цифрами.

Марка ЛМцЖ55-3-1 = марганцово-железная латунь содержащую 55% меди, 3% марганца 1%-железа, 41% цинка.

Бронза.

Например оловянная бронза обладает высокой коррозийной стойкостью, жидкой текучестью, антифрикционные свойства. Малый коэффицент трения с другими деталями и малая температура плавления. По ГОСТу оловянная бронза маркируется буквами. БрО,Ц – цинк, Ф –фосфор.

Медно-никелевые сплавы.

В Алюминиевых бронзах содержится до 11% алюминия, кремнистая бронза содержит около 3% кремния.

Состав кадмиевой бронзы 0,9% Cd, остальное Cu;бериллиевой – 2,25% Be, остальное Cu; фосфористой 0,1% P, 7% Sn, остальное Cu.

Кадмиевую бронзу МК (0,9% кадмия Cd, остальное Cu) применяют ддля контактных проводов и коллекторных пластин особо ответственного назначения, а так же сварочных электродов при контактных методах сварки.

Обладая еще большей, чем кадмиевая бронза, механической прочностью, твердостью и стойкостью к механическому износу ( предел прочности при растяжении до 1350МПа) бериллиевая бронза не изменяет своих свойств до температуры примерно 250⁰ C. Она находит применение при изготовлении при изготовлении ответственных токоведущих пружин для электрических приборов, щеткодержателей, токоштепсельных и скользящих контактов.

Фосфористая бронза Бр.ОФ 6,5-0,15 (6,5% олова Sn, 0,15 фосфора P, остальное медь Cu) низкой электропроводностью. Из нее изготавливают различные малоответственные токопроводящие пружины в электроприборах.