Проводниковые материалы

Длительность работы аналогичных сплавов может быть во много раз увеличена, если исключить доступ кислорода к поверхности проволоки. В трубчатых нагревательных элементах проволоку из сплава с высоким сопротивлением помещают в трубках из стойкого к окислению металла; промежуток между проволокой и трубкой заполняют порошком диэлектрика с высокой теплопроводностью (например, магнезией MgO). При дополнительной протяжке этих трубок их внешний диаметр уменьшается, магнезия уплотняется и образует механически прочную изоляцию внутреннего проводника. Такие нагревательные элементы применяют, например, в электрических кипятильниках; они могут работать длительное время без повреждений.

Нихромы весьма технологичны и имеют высокую рабочую температуру, их можно легко протягивать в сравнительно тонкую проволоку или ленту. Однако, как и в константане, в этих сплавах велико содержание дорогого и дефицитного компонента – никеля.

Хромоалюминиевые сплавы (фехраль, хромаль) намного дешевле нихромов, так как хром и алюминий сравнительно дешевы и легко доступны. Однако они менее технологичны, более тверды и хрупки, из них могут быть получены проволоки и ленты с поперечным сечением крупнее, чем из нихромов. Поэтому эти сплавы в основном используют в электротермии для электронагревательных устройств большой мощности и промышленных электрических печей. Они имеют высокую механическую прочность.

Заключение

Удачное сочетание технически ценных свойств позволяет считать медь важнейшим металлом высокой проводимости. Однако существенным недостатком меди является дефицитность, обусловленная малой распространенностью в природе. В обычных атмосферных условиях медь довольно устойчива против коррозии, ибо химическая активность ее невелика. Механические свойства проводниковой меди резко зависят от ее состояния.

Алюминий – наиболее распространенный в природе металл. В связи с острой дефицитностью меди роль алюминия как проводникового металла высокой проводимости неуклонно возрастает. Достоинствами алюминия являются легкость, высокая электрическая проводимость, пластичность, хорошая технологичность, коррозионная стойкость. Тем не менее, алюминий существенно уступает меди в механической прочности.

Железо и сталь как наиболее дешевый и доступный металл, обладающий к тому же высокой механической прочностью, представляет интерес для использования в качестве проводникового материала. Биметалл имеет механические и электрические свойства, промежуточные между свойствами сплошного медного и сплошного стального проводника того же сечения; прочность биметалла больше, чем меди, но электрическая проводимость меньше.

Сверхпроводниковые материалы могут без потерь пропускать постоянные токи высокой плотности в присутствии сильного магнитного поля. Выпускаемые промышленностью сверхпроводниковые материалы такой природы являются либо сплавами типа твердых растворов, либо интерметаллическими соединениями. Сплавы отличаются пластичностью, поэтому легко перерабатываются в изделия, хорошо деформируясь в горячем и холодном состояниях. Интерметаллические соединения имеют более высокие критические параметры, но хрупки. Криопроводниковые материалы применяются при глубоком охлаждении, когда они приобретают высокую электрическую проводимость, хотя и не переходят в сверхпроводящее состояние.

Список используемой литературы

1. Боородицкий Н. П. Электротехнические материалы.- Л.: Энергоатомиздат, 1985
2. Проводниковые материалы / Под ред. Л. Ш. Казарновского. –М.: Энергия, 1970
3. Методические разработки к курсам “Конструкционные Материалы” и “Материаловедение” / Под ред. А. А. Клыпина. –М.: Издательство МАИ, 1993
4. Учебное пособие к лабораторным работам по металловедению. /Под ред. О. Х. Фаткуллина.- М.: Издательство МАИ