Кроме марок А97 и АЕ применяется марка А999 с содержанием примесей менее 0,001%. Содержание примесей контролируют по значению ρ ост , которое при температуре жидкого гелия составляет величину менее 4* 10-6 мкОм*м.
Из алюминия изготавливают проволоку диаметром менее 10 мкм. Применяют марки АМ (алюминий мягкий, получают отжигом), АМТ(полутвердый), АТ(твердый). Окисленную проволоку из алюминия используют при изготовлении катушек без дополнительной межвитковой изоляции. Недостаток оксидной изоляции – ограниченная гибкость и повышенная гигроскопичность (смачиваемость поверхности), для защиты от которой изоляцию покрывают лаком. Алюминий и медь образуют электролитическую пару. В присутствии влаги на поверхности контакта начинает течь ток от алюминия к меди и алюминий может быть разрушен коррозией. Пленки алюминия используются в интегральных микросхемах в качестве контактов и межсоединений, которые наносятся на кремний методом конденсации и напыления в вакууме. Алюминий имеет хорошую адгезию к кремнию, однако при Т = 473 К и выше вступает в реакцию с оксидом кремния с образованием Si и Al2O3. Пудры и порошки алюминия способны к самовоспламенению, для защиты их обрабатывают воском.
Алюминий подвержен электромиграции, что может привести к разрыву межсоединений. В электротехнике применяют сплавы с магнием (0,5%), кремнием(0,7%), железом(0,3% примеси).
Железо( и стали) – наиболее дешевый и доступный материал, который обладает высокой механической прочностью. Удельное сопротивление железа ρжелеза = 0,098 мкОм* м, что >> ρмеди, то есть проводящие качества у железа несколько хуже, чем у других проводников этой группы. Железо – ферромагнетик и в переменных полях в нем проявляется скин-эффект. Температурный коэффициент удельного сопротивления достаточно большой αρ = 6*10-3 К-1, поэтому железную проволоку, защищенную от окисления путем помещения в баллон с жидким водородом или другим химически неактивным газом, применяют в барретерах – приборах в которых зависимость ρ(Т) используется для поддержания постоянного тока заданной величины. В качестве проводников используется мягкая сталь с содержанием углерода 0,1 – 0,15 %. Из нее делают провода воздушных линий для передачи токов небольшой мощности. Сталь используют в качестве токопроводящих деталей транспорта. Недостаток железа и стали - малая стойкость к коррозии.
Удельное сопротивление железа ΡFe = ρТ + ρост + ρмагн Последний вклад обусловлен ориентацией спинов (магнитных моментов). При параллельной ориентации спинов рассеяния электронов не происходит. Повышение температуры вызывает разупорядочение и дополнительное рассеяние. Примеси кремния увеличивают ρ, и снижают потери на вихревые токи.
К благородным металлам относятся:
Золото - Au76 , электронная структура 2 8 18 32 18 1, чистота - до 99.998%
Серебро - Ag49 2 8 18 18 1, чистота – до 99.999%
Платина - Pt78 2 8 18 32 17 1, чистота - до 99.9998%
Палладий - Pd46 2 8 18 18 0, чистота - до 99.948%
Данные материалы встречаются в природе в виде самородков и руд. В результате металлургической, химической, электролитической обработки можно получить металлы высокой чистоты.
Белый блестящий металл, стойкий к окислению, обладающий хорошими механическими характеристиками: ρ = 0,016 мкОм*м, σρ = 200МПа, Δl/l до 50%, что позволяет промышленно изготавливать проволоку диаметром до 15 мкм.
Серебро применяется в контактах аппаратуры различных мощностей. Повышенное значение удельной теплоемкости и теплопроводности обеспечивает быстрый отвод тепла и снижает нагрев. В виде гальванических покрытий используется в проводниковых элементах ВЧ и СВЧ устройств (волноводы, катушки). Серебро способно образовывать прочное покрытие на диэлектриках и его применяют в качестве электродов керамических и слюдяных конденсаторов. Недостаток серебра - высокая скорость миграции атомов при высокой температуре и влажности, а также низкая химическая стойкость по сравнению с другими благородными металлами.
Серебро может взаимодействовать с H2S, образуя пленки Ag2S, поэтому серебряные контакты не рекомендуется применять рядом с материалами содержащими серу (резина, эбонит). Серебро достаточно хорошо паяется обычными припоями.
Тплав = 960 °С
αl = 19.3 * 10 -6 °С
Используются акже сплавы с медью и никелем для контактов в реле и других приборах с небольшими токами.
ρ = 0,024 мкОм*м,
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.