
- •I. I. Василенко, в, в. Широков,. Ю. I. Василенко конструкційні тa електротехнічні матеріали
- •„Магнолія-2006” Львів-2008
- •1.1. Розвиток атомно-молекулярного вчення
- •С учасна модель будови атома
- •1.4. Зонна теорія твердого тіла
- •2.1. Загальні відомості
- •2.2. Особливості будови твердих тіл.
- •2.3. Механічні властивості
- •2.4. Конструкційні матеріали енергетичного обладнання*
- •2.5. Матеріали ядерної енергетики
- •2.6. Матеріали теплової енергетики
- •2.7. Матеріали газових турбін іпарогазовыхустановок
- •2.8. Матеріали гідроенергетики
- •3.1. Фізична суть електропровідності (загальні положення)
- •3.2. Електропровідність металів
- •3.3. Температурна залежність питомого опору металічних провідників
- •3.4. Надпровідність
- •3.5. Матеріали високої провідності
- •3.6. Сплави високого опору
- •3.7. Сплави для термопар
- •3.8. Благородні метали
- •3.9. Тугоплавкі метали
- •3.10. Електричні властивості металічних сплавів
- •3.11. Припої і флюси
- •3.12. Неметалічні провідникові матеріали
- •4.1. Загальні положення
- •4.2. Механізм провідності напівпровідників
- •4.3. Напівпровідники n-типу
- •4.4. Напівпровідники р-типу
- •5.5. Діелектричні втрати
- •5.7. Пробій діелектриків
- •Струму скрізь ізоляцію від напруження на ній
- •Матеріали
- •6.1. Полімери
- •6.3. Каучуки
- •6.4. Волокнисті матеріали
- •6.5. Бітуми
- •6.7. Смоли
- •6.8. Нафтові оливи
- •6.9. Слюдяні матеріали
- •6.10. Неорганічні скла
- •6.11. Керамічні матеріали
- •6.12. Нелінійні діелектрики
- •(Закон ж юрена).
- •7.1. Фізичні основи
- •Магнітна проникність для деяких парамагнітних і діамагнітних речовин
- •Магнітні властивості легованої електротехнічної тонколистової сталі
- •Основні характеристики нелегованих пермалоїв
3.7. Сплави для термопар
П
ереважна
більшість термопар виготовляється з
дротинок різнорідних металічних
сплавів. Якщо дві такі дротини зварити
з одного кінця і розмістити цей кінець
(гарячий спай) в нагріту зону, температуру
якої вимірюють (рис. 3.16), а два інші
холодні кінці приєднати до чутливого
вольтметра (гальванометра), то внаслідок
різниці температур між нагрітим спаєм
і холодними кінцями термопари виникає
різниця потенціалів. Ця різниця
потенціалів фіксується гальванометром.
Якщо термопару проградуювати, тобто
встановити точну залежність термо-е.р.с.
від температури, то можна визначити
температуру зони, в якій розміщений
гарячий спай. Покази шкали гальванометра
переводять в градуси.
Матеріали для термопар повинні
бути жаротривкими і проявляти прямолінійну залежність електрорушійної сили від температури. Точність вимірювання температури підвищується із зростанням величини термо-е.р.с.
Для вимірювання температур найширше використовують наступні сплави: 1) копель (56 % Сu і 44 % Ni); 2) алюмель (95 % Ni, решта - А1 , Si і Мn); 3) хромель (90 % Ni і 10 % Сг ); 4) платиноро-дій (90 % Pt і 10 % Rh) / чисті метали мідь, платина і залізо. З них виготовляють термопари для вимірювання температур: Уплати-нородій-платина до 1600°С; >мідь-константан і мідь-копель до 350°С; > залізо-константан, залізо-копель і хромель-копель до 600 °С; >хромель-алюмель до 1000 °С.
Найбільше значення термо-е.р.с. при даній різниці температур має термопара хромель-копель, а найменше термопара платино-родій-платина (рис. 3.17).
Завдячуючи високій хімічній інертності, найбільш високою точністю і стабільністю характеризуються платино-платинородієві термопари.
Рис. 3.17. Залежність термо-е.р. с від різниці температур гарячого і холодного спаїв для термопар: 1 - хромель-копель; 2 - залізо-копель;
З - мідь-копель; 4 - залізо-константан;5- мідь-константан;- хромель-алюмель; 7 - платино-родій -
платина
3.8. Благородні метали
Срібло - блискучий білий метал з кубічною гранецентрованою ґраткою (густина 10,5 г/см3 іш = 960 °С), стійкий до окиснення при
нормальній температурі. Має найвищу з усіх відомих речовин електро- і теплопровідність. Срібло - надзвичайно пластичний матеріал, його можна прокатати у фольгу товщиною 105мм. Модуль пружності срібла 7000 - 8200 МПа, модуль зсуву 2830 МПа, твердість за Брінеллем НВ 25, границя міцності 138 - 144 МПа, відносне видовження 48 - 50 %. Висока питома теплоємкість, теплопровідність і електропровідність забезпечують мінімальний нагрів контактів порівняно з іншими металами. Срібло також наносять на поверхню діелектриків і використовують як електроди при виробництві керамічних і слюдяних конденсаторів.
Порівняно з іншими благородними металами срібло має нижчу хімічну стійкість і чутливе до утворення непровідних плівок сульфіду Ag2S за взаємодії з вологим сірководнем. Тому срібні контакти не слід розміщати поряд з гумою, ебонітом та іншими сірковмісними матеріалами. Широке використання срібла обмежується його дефіцитністю та високою вартістю.
Золото - блискучий метал жовтого кольору з кубічною гранецентрованою ґраткою і високою пластичністю (густина 19,3 г/см3 tnn =1064 °С). Міцність золота за розтягу становить 150 МПа, а відносне видовження - близько 40 %. Його можна прокатати в листки товщиною 8·105 мм, які відсвічують синювато-зеленим кольором. Золото хімічно інертне. В електронній техніці використовується як контактний матеріал. Його перевага - стійкість до утворення сірчистих і оксидних плівок. Тонкі плівки золота використовують як напівпрозорі електроди у фоторезисторах та напівпровідникових елементах. Використовується золото також для нанесення корозійнотривких покрить.
Платина - благородний сірувато-білий блискучий метал з кубічною гранецентрованою ґраткою (густина 21,45 г/см3 tпл = 1770 °С). Чиста платина - надзвичайно пластичний метал, її можна прокатати у фольгу товщиною 0,0025 мм і витягнути в дротину діаметром 0,001 мм. Границя текучості 37 - 70 МПа, границя міцності 150 - 170 МПа, відносне видовження 50 %, відносне звуження 90 %. Вона практично не з'єднується з киснем і дуже стійка до різних хімічних реагентів, розчиняється лише в "царській горілці". Застосовується в пірометрії (термопари), для виготовлення хімічної
апаратури, в електропромисловості. Зокрема, тонкі дротинки з платини використовуються для рухомих систем в електрометрах та інших чутливих приладах.
Сплави платини з іридієм, які мають високу твердість, зносостійкість і окалиностійкість, використовуються для виготовлення контактів. Чиста платина має низьку твердість і для контактів малопридатна.
Паладій - сріблясто-білий метал (густина 11,97 г/см3 tпл. =1552 °С), який за зовнішнім виглядом нагадує платину. Кристалізується в гранецентрованій кубічній ґратці. У відпаленому стані паладій м'який, пластичний і легко обробляється. Його границя міцності = 200 МПа, відносне видовження ≈ 40 %. Холодна прокатка збільшує твердість паладію у 2 - 2,5 раза. Паладій інтенсивно поглинає водень (до 900 об'ємів на 1 об'єм металу), який виділяється за нагріву до 300 - 500 °С і ним можна наповнювати деякі види газорозрядних приладів. Високодисперсний паладій широко застосовується як каталізатор, а сплави паладію з міддю і сріблом - для виготовлення контактів.