Удельное сопротивление сплавов

Как уже указывалось, примеси и нарушения правильной структуры металлов ведут к увеличению их удельного сопротивления. Значительное возрастание ρ наблюдается при сплавлении двух металлов в том случае если они образуют друг с другом твердый раствор, т. е. создают при отвердевании совместную кристаллизацию и атомы одного металла входят в кристаллическую решетку другого. Зависимость удельного сопротивления сплава двух металлов, образующих друг с другом твердый раствор, от изменения содержания каждого из них в пределах от О до 100% представлена на рис. 7—3,а

Кривая ρ имеет максимум, соответствующий некоторому определенному соотношению между содержанием компонентов в сплаве. Обычно при этом наблюдается определенная закономерность, и в изменении αρ: относительно высокими значениями температурного коэффициента удельного сопротивления обладают чистые металлы , а у сплавов αρ меньше и даже может приобретать небольшие отрицательные значения (рис. 7-3, 6). Такое изменение ρ и αρ от содержания компонентов сплава можно объяснить тем, что вследствие его более сложной структуры по сравнению с чистыми металлами его уже нельзя уподоблять классическому металлу, т. е. изменение удельной проводимости γ сплава обусловливается не только изменением подвижности носителей, но в некоторых случаях и частичным возрастанием концентрации носителей при повышении температуры. Сплав, у которого уменьшение подвижности с ростом температуры компенсируется возрастанием концентрации носителей, будет иметь нулевой температурный коэффициент удельного сопротивления.

На кривых зависимости удельного сопротивления от состава для некоторых систем двух различных металлов можно наблюдать и весьма резкие отклонения от рассмотренной выше закономерности.

Так, Н. С. Курнаков открыл, что в тех случаях когда при определенном соотношении между компонентами они образуют друг с другом явно выраженные химические соединения (интерметаллиды), на кривых р (а так-же и αρ) и в функции состава наблюдаются изломы (рис.7-4). Исследования А. Ф. Иоффе показали, что многие интерметаллиды являются не веществами с металлическим характером электропроводности, а электронными полупроводниками.

Если же сплав двух металлов создает раздельную кристаллизацию и структура застывшего сплава представляет собой смесь кристаллов каждого из компонентов (т. е. если эти металлы не образуют, твердого раствора и искаже ние кристаллической решетки каждого компонента не имеет места), то удельная проводимость γ сплава меняется с изменением состава приблизительно линейно , т.е определяется арифметическим правилом смешения.

СПЛАВЫ ВЫСОКОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ ДЛЯ РЕЗИСТОРОВ И

НАГРЕВАТЕЛЬНЫХ ПРИБОРОВ

При использовании сплавов для электроизмерительных приборов и образцовых резисторов, помимо высокого удельного сопротивления р, требуются также высокая стабильность р во времени, малый температурный коэффициент удельного сопротивления αρ и малый коэффициент термо - э. д. с. в паре данного сплава с медью. Сплавы для электронагревательных элементов должны длительно работать на воздухе при высоких температурах (иногда до 1000°С и даже выше). Кроме того, во многих случаях требуется технологичность сплавов — возможность изготовления из них гибкой проволоки, иногда весьма тонкой (диаметром порядка сотых долей миллиметра). Наконец, желательно, чтобы сплавы, используемые для приборов, производимых в больших количествах — реостатов, электроплиток, электрических чайников, паяльников и.т.п. — были дешевыми и по возможности не содержали дефицитных компонентов.