Справочник по конструкционным материалам (998983), страница 84
Текст из файла (страница 84)
Альтгаузена. М.: Энергил, 1930. 7. МАТЕРИАЛЫ С ОСОБЫМИ СВОЙСТВАМИ 7.1. Материалы высокой проводимости Проводниковый материал с ~дельным электрическим сопротивлением прн нормальных условиях не более 10 10 Ом м называют материалом высокой проводимости. Основные показатели проводникового материала: удельнал электрическая проводимость либо удельное электрическое сопротивление, температурный коэффициент удельного электрического сопротивления, работа выхода электрона из проводника. Материалы высокой проводимости применяют в электротехнике, а также в приборостроении для изготовления обмоточных и монтажных проводов, различного рода токоведущих частей и т. п.
Эги материалы должны обладать малым удельным электрическим сопротивлением (высокой удельной электрической проводимостью), высокими механическими свойствами, хорошими технологическими параметрами и стойкостью против окисления- Материалы высокой проводимости подразделлют на следующие группы: медь, ее сплавы (бронзы, латуни), алюминий, серебро и прочие металлы (табл. 7.1). 8 особую группу выделяют материалы для электрических контактов. 'Таблица 7.1. Физические евейства металлав высекай ирвввдимести !7! а ю' ю' р !о', Ом м Х, Втl(м С) т, тlм 3 г, С Ф,зВ 4,4 4,3 4,8 4,3 3,9 3,6 4,5 4,2 5,0 4,0 4,5 4,4 479 Серебро А8 Медь Си Золото Аи Алюминий А1 Бериллий Ве Магний М8 Иридий !т Вольфрам % Молибден Мо Цинк Уи Кобальт Со Никель И! Кадмий Сд Индий 1и Железо ге Платина Р! Олово Зв 1,6 1,72 2,4 2,8 4,0 4,5 5,4 5,5 5,7 5,9 6,2 7,3 7,6 9,0 9,8 10,5 12,0 40 43 38 42 60 42 41 46 46 60 65 42 47 60 39 41 !9 16 14 24 13 26 6,5 4,4 5,! 31 12 13 30 25 11 9 23 415 390 293 209 167 !67 146 168 !51 1!1 79 95 93 25 73 71 65 96! 1083 1063 657 ! 284 651 24Ю 3380 2620 420 1492 1455 321 156 ! 535 1773 232 Ю,50 8,94 19,30 2,70 1,85 1,74 22,50 19,30 10,20 7,14 8,71 $,90 8,65 7,28 7,87 21,40 7,3! 7,% 30 70 бО 50 40 33 О О,! 0,2 О.З 0,4 0,5 О,б Содержание, % (мас.) О 0,2 0,4 О,б 0,3 1,О Содержание, % (мас.) Рис.
7.1. Влияние примесей на изменение удельной электрической проводимости ашо- мнния, принятой за 100%, 1131 Рис. 7.2. Влияние примесей на изменение удельной электрической проводнмосзн меди, принятой за 100 %, (7] Электрическая проводимость металлов, являясь структурно-чувствительным параметром, в значительной степени зависит от количества примесей (рис.
7.1; 7.2). Медь является широко распространенным материалом для проводников, так как в полной мере отвечает общим требованнам, предъявляемым к материалам высокой проводимости как по физическим, так и цо механическим свойствам и технологичности. Наибольшую электрическую проводимость имеет чистая медь. Медь поставляют в мягком (отожженном) и твердом состоянии. Физические и механические свойства меди приведены ниже: 7,т/и . 3 , С. 3,90/8,95 103З/1030 250-300/350-430 п„МПа 13-50/0,5-4 3 % Примечание. В числителе приведены свойства меди в отож- женном, а в знаменателе — в настороженном состоянии. 430 Для электротехнических целей применяют наиболее чистую техническую катодную медь марок МОк (99,95% Сц), М1к (99,9% Си); бескислородную медь марок М006 (99,9 % Сц), М16 (99,95 % Сц); переплавленную медь марки М1 (99,9 % Си) н др.
Из меди марок М006, М16 изготовляют медные слитки. Из медных слитков этих марок и медного сплава с серебром марки МСО,1(0,08-4),12% Ая, примесей ~ 0,1 %„ остальное — Си) для пластин коллекторов электрических машин, электромеханизмов и электроприборов выпускают профили трапецеидальной формы высотой, нормированной по размерному ряду в диапазоне 4 — 112 мм. Твердость профилей первой категории из медных слитков составляет 70 НВ, нз медного сплава — 84 НВ. Прокаткой из слитков получают медную катанку круглого сечения диаметром 6-12 мм: Относительное удлинение катанки диаметром до 10 мм включительно составляет 30- 33 %, катанки диаметром свыше 10 мм — 35 — 37 % 1461. Из медной катанки изготовляют проволоку круглого сечения диаметром 0,020-9,42 мм в мягком и твердом состоянии и для воздушных линий электрической связи.
Сортамент, механические и электрические свойства проволоки даны в табл. 7.2. Таблица 7.2. Свойства медной иревелеии круглого сечении (ГОСТ 2112-79) ' Для проволоки диаметром 2,0-4,0 мм. Из медной катанки изготовляют также проволоку прямоугольного сечения (табл. 7.3), ленты, мягкие и твердые шины нормированных размеров и свойств (ГОСТ 434 — 78). Таблица 7.3. Механические свействя полуфабрикатов из медной катании (ГОСТ 434-78) Примечание. Значения Ь даны для полуфабрикатов в мягком, а а, — в твердом состоянии.
Размеры поставляемых изделий по сторонам ах Ь (толщинах ширина) сечения приведены ниже, мм: Проволока......... Ленты........... Шины........... (0,80-5,60) х (2,00-30,00) (0,10-3,53) х (8,0-100,00) (4,00-30,00) х (16-120) (0,4-12,0) х (600-! 000) х (1 500-2000) (0,4-0,6) х (40-600) х (500-2000) (3,0-25,0) х (600-3000) х (! 000-6000) полосы Горячекатаные листы Горячекатаные и холодноквтаные медные листы н холодноквтаные полосы имеют регламентированные размеры (ГОСТ 495-77), мм: Ход одноквтвные: листы........... Листы и полосы бывают мягкие, полутвердые и твердые из меди марок М1, М1р, М2, М2р, МЗ и МЗр.
Механические свойства их приведены в табл. 7,4. Таблыца 7.4. Механические евейетва медных лнстев н велес (ГОСТ 495-77) Не менее. Для изготовления фольгированных диэлектриков злектролитическим осаждением применяют медную фольгу ФМЭ (неоксиднрованная), ФМЭО (оксидированная нормальной шероховатости), ФМЭОШ (оксиднрованная повышенной шероховатости). Химический состав фольги соответствует меди М1. Фольгу поставляют в виде рулонов и листов регламентированных размеров. Толщина оксидированного слоя на фольге ФМЭО и ФМЭОШ составляет 0,15-0,35 мм. Для изготовления деталей методом порошковой металлургии предназначен медный порошок, применяемый в электротехнической, машиностроительной и химической промышленностях.
Марки и химический состав порошка регламентированы ГОСТ 49б0-75. Порошок поставляют в стабилизированном (марки типа ПМС) и нестабилизированном (марки типа ПМ) состоянии. Удельное электрическое сопротивление медного порошка ПМА не превышает 25*10 Ом.м. Сплавы меди находят широкое применение благодаря лучшим по сравнению с медью механическим свойствам. Важнейшими из них являются бронзы, особенно бериллиевые и кадмиевые.
Бериллиевые бронзы применяют для изготовления токоведущих пружин, щеткодержателей, скользящих контактов, электродов и т. п.; кадмневые — для контактов, троллейных проводов н коллекторных пластин. Они обладают большим сопротивлением истиранию и имеют рабочую температуру до 250 С.
Латуни имеют существенно худшие электрические свойства, чем бронзы. В табл. 7.5 приведены механические свойства прутков из бериллневой бронзы БрБ2 (1,8 — 2,1 Ъ Ве). Таблана 7.5. Механические свейетвв нруткев нз брензы БрБЗ [461 Алюминий применяют для проводов воздушных линий электропередачи, в распределительных устройствах, для кабелей, обмоток трансформаторов и электрических машин, электромагнитов и т.
п. Его используют также в качестве конструкционного и защитного (обмотки кабелей) материала. Алюминий дешевле меди, которая к тому же является дефицитным материалом. з Кроме того, алюминий существенно легче меди (плотности 2,70 и 8,94 т/м соответственно) и стоек к окислению. Большим преимуществом алюминия является возможность анодного оксидирования (анодирования), при котором на его поверхности возникает слой оксидной изоляции, выдерживающей температуру выше температуры плавления алюминия.
Недостатком алюминия по сравнению с медью является более низкая удельная электрическая проводимость. Алюминий легко подвержен электролитической коррозии и его механическая прочность на 30% меньше, чем у меди. По сравнению с медью он труднее паяется из-за оксидной пленки на поверхности, имеющей высокое электрическое сопротивление. В зависимости от химического состава первичный алюминий подразделяют на алюминий особой чистоты (А999), высокой чистоты (А995, А99, А97, А95) и технической чистоты (А85, АЗ, А7, А7Е, Аб, А5Е, А5, АО).
Из первичного алюминия высокой и технической чистоты изготовляют чушки, из алюминия А995, А99, А97, А7Е и А5Š— слитки, предназначенные для производства проволоки лля кабелей и проводов, а также проволоки для сварочных и других целей. Прокаткой из слитков получают алюминиевую катанку АКЛП-5ПТ, АКЛП-7ПТ в полутвердом состоянии; непрерывным литьем и прокаткой — катанку АКЛП-5Т в твердом состоянии. Катанку изготовляют из алюминия А5Е и А7Е с нормированными размерами, механическими свойствами и удельным электрическим сопротивлением (табл. 7.6). Таблв~а 7.б.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
