Удельное сопротивление металических сплавов. Сопротивление тонких металлических плёнок, страница 4

В бескислородной меди, содержащей примеси водорода, при повышенной температуре, вследствии распада твёрдого раствора, выделяется Н₂. Давление газа разрывает металл, газ скапливается по границам зёрен. При наличии кислорода и водорода происходит восстановление меди при нагреве в ходе реакции

H₂ + Cu₂0 → 2Cu + H₂O

Давление водяного пара вызывает растрескивание (“водородная болезнь”).

В качестве проводниковых материалов используются марки :

М1 – содержание примесей <0,1%, О₂<0,08%

М0 – содержание примесей <0,05%, О₂<0,02%

Из М0 получают наиболее тонкую проволоку. В электровакуумной технике применяют более чистую медь которая не содержит кислорода и летучих примесей. Марку МО (99,97% чистой меди) получают в результате переплавки в атмосфере восстановленного газа – СО, с образованием СО₂, медь чистотой 99,99% получают путём плавки в вакуумных индукционных печах при давление 10^-3 Па. Важным преимуществом бескислородной меди является повышенная пластичность.

Медь применяют в электротехнике для изготовления проводов, кабелей, шин распределительных устройств, оболочек трансформаторов электрических машин, токоведущих деталей, ленты для экранировки кабелей. Из твёрдой меди изготовляют изделия с повышенной стойкостью к истиранию. Мягкую медь используют для изготовления монтажных проводов. Из электровакуумноймеди изготовляют детали клистронов, магнетронов, аноды генераторных ламп, выводы энергии приборов СВЧ, волноводы, резонаторы. Вследствие низкого предела текучести, достаточной мягкости, высокой теплопроводности, в электровакуумной технике медь применяют для спаев со стёклами.

Также медь может быть использована в виде сплавов – бронз, латуней.

          Бронзы – сплав меди с (Sn, Si, Be, Cr, Mg). Бронзы применяют при изготовление токопроводящих пружинных контактов и пружин. Марка БрО10 содержит 10% олова, БрОФ6,5..0,15 – 6,5% олова, 0,15 фосфора. Бронзы хорошо режутся пояются, обрабатываются давлением, для упрочнения подвергаются закалке.

          Латунь – сплав меди с цинком. Сплав обдадает повышенным пределом прочности и высоким относительным удлинением. Применяется для изготовления токоведущих частей.

Алюминий.

Серебристо – белый металл, температура плавления 658⁰С.

 ,

для всех марок удельное сопротивление в 1,6 раза больше чем у меди, масса в 3,5 раза меньше. Алюминий получают электролизом глинозёма Al₂O₃ в растворе криолита (Na₃AlF₆) при t=950⁰С.

При добавлении в качестве примеси с содержанием менее 0.5%

Ni, Sa, Zn, Fe, As, Sb, Pb, Bi удельное сопротивление изменяется  на 2-3%

Cu, Ag, Mg  на  5-10%

V, Ti  0 более10%

При низкой температуре r(Al) » r(Cu), при t<70K r(Al)< r(Cu).

Технический алюминий содержит примеси Fe и Si. Алюминий окисляется на воздухе с образованием оксидной плёнки с большим электрическим сопротивлением, защищающей его от дальнейшего окисления. Для пайки применяются специальные пасты, припои или  ультразвуковой метод. Оксидная изоляция нагревостойкая, прочная. Слой толщиной 0,03мм имеет пробивное напряжение 100В; 0,04мм – 250В.

Марка АЕ (<0.5% примеси) применяется в технических целях. Для изготовления проволоки используется отожженный  алюминий (35020⁰С) с уд.сопр. 0,028 мкОмМ.

Марка А97 (<0.03%) для изготовления алюминиевой фольги толщиной до 7мм.