Перейти к содержимому





- - - - -

материаловедение

Автор: EduardJ, 15 Февраль 2010 · 1 527 просмотров

Введение:
Под электрорадио материалами применяют в радио электронике радиоматериалы у которых второстепенное значение имеют их свойства и характеристики электрических магнитных полях. По поведению в электрическое поле этих материаллы подразделяют на проводниковое, полупроводниковые и диэлектрические.Эти свойства материалов
используют для изготовления изделия с определёнными назначениями.

Общие сведения о строении вещества.

Виды связей
Все вещества состоят из атомов.Из атомов строятся малекулы.В связи, которым производит обьединение атомов в молекулы называются химическими.Способность атомов вступать в соединения атомами других веществ и образовать молекулы определяют химические свойства вещества.Молекулы являются наименьшей частицей вещества, которое сохроняет его хим.свойства. Хим.связи между атомами делят на ковалентные(атомные),ионные, металические и молекулярные.

Ковалентные связи - возникают между атомами за счёт образования устойчивых пар ковалентных электронов разных атомов.Ионные связи обусловлены силами электрического притяжения между + и - ионами.Ионные связи между менее прочные чем ковалентные.Поэтому соединения ионной связи уступают веществам с ковалентной связью по хим. и механ. свойствам. Металлические связи образуются в металлах и обусловленны особеностями поведения внешних электронов, которые называются валентными. Молекулярные связи образуются между отдельными молекулами в результате притяжения между зарядами противоположных знаков.
Такое электростатическое притяжения называют силами Вае дер Вальса.Твёрдых веществах атомы и молекулы распологаются в строгом порядке и хаотично. Вещества с закономернымпорядочным расположением атомов или молекул называют кристалическим,а вещества с беспорядочным наз. аморфными.

Кристалические вещества.
Простейшим типом элеменарной кристалической ясчейки является простая кубическая решетка.

Стремление атомов металлов обьединенных и уплотнению приводит к образов. более сложных типов решоток.Все кристалические вещ-ва при нагревании сохроняют твёрдое состояние для опред. темп.Атомы находящие в узлах кристал.решетки совершают непременные колебат.движения.Чем выше темп. тем больше амплетуда этих колвеликолепний. При достижении опред. темпер. амплетуда колвеликолепний атомов настолько увеличивается,что происходит разрушение кристалической решетки.Атомы переходят в хаотическое состояниеа вещ-во превращается из твёрдого в жидкое.Температура при которой происходит разовое превращение твёрдого в жидкое называется температурой плавления.

Кристаличиские материалы бывают моно и поли кристалическими.
Монокристалические материалы - однородные аминозоторные тела у которого атомы расположены по всему объему в правельном порядке, а атомы состоят из переодически повторяющихся одинаковых кристалических ячеек.
Поликрист. материалы - состоят из большого числа срошших вместе с собой мелких кристальных зёрн(кристалиты),которые хаотически арентированы в разных направлениях.Поликристалическим относятся металлы и многие кирамические материаллы.



Магнитные свойства
Так как электроны с правым и левым вращениями имеют различные направления магнитных моментов то сумарный магнитный момент атома может быть равен 0 или отличатся от 0. Материалы с разной электронной структурой атомов обладают разными магнитными свойствами. По силе взаимодействия с магнитным полем все материалы подразделяют на слабо- магнитные(диамагнетики и парамагнетики) и сильно – магнитные ( феромагнетики, антиферомагнетики и ферримагнетики). Сила взаимодействия вещества с магнитным полем оценивается магнитной воспреимчивостью которая безразмерная величина.
Слабомагнитные материалы незначительно меняют свою намогниченность под действием внешнего магнитного поля их характеризуют магнитной воспреимчевостью Км<<1
К слабо магнитным относятся диомагнетики и парамагнетики . К диомагнетикам относят большинство органических соединений и некоторые металлы называемые: медь, серебро, золото, свинец. Парамагнетики характеризются тем, что магнитные моменты отдельных атомов ореньтированны хаотично и в объёме материала при помещении этих материалов в магнитное поле происходит ориентация незначительного числа атомов и усиление внешнего поля. Внутри парамагнетиков после снятия внешнего магнитного поля парамагнетики сохраняют небольшую намагниченность Км = 〖10〗^(-2) и 〖10〗^(-5). У большинства парамагнетиков Км зависти от температуры. К парамагнетикам относят : алюминий, платина.
Сильно – магнитные материалы обладают способность к значительному изменению намагниченности под действием внешнего магнитного поля и характеризуются магнитной воспреимчевости Kм>>1
Ферромагнетики характеризуются следуйщими свойствами:
Ферромагнетики Км =〖10〗^2 до 〖10〗^5 степени.
Способностью переходить из ферромагнитного в парамагнитное состояние при температуре превышающей температуру Кюри. При нагревания ферромагнетики могут терять магнитную восперимчивость на 3-4 порядка.
Магнитная восперимчивость имеет сложную не ленейную зависимость от температуры и напряжение магнитного поля.
Намагничивание и размагничивание ферромагнетика сопровждается изменением линейных размеров и формы кристалла вещества.
К ферромагнетикам относят: железо, никель, кобальт и их сплавы, сплавы хрома и марганца.
Антиферромагнетики представляют собой материалы у которых, магнитные моменты соседних атомов равны но их спины распологаются антипаралельно. Магнитная воспреимчивость Км = 〖10〗^(-3)степени до 〖10〗^(-5)степени и отличается специфической зависимостью от температруы. Ферримагнетики во многом подобны ферромагнетикам, но значительно уступают по значению намагниченности насыщения.
Проводниковые материалы
Классификация проводниковых материалов

По агрегатному состоянию проводниковые материалы разделяют на: газообразные, жидкие и твёрдые.
Механизм прохождения электрического тока через твёрдые и жидкие металлы обусловлен направленным движением свободных электронов под воздействием электрического тока, который создаётся приложенным из вне напряжения, поэтому твёрдые и жидкие металлы называют проводниками электронной (металлической ) электропроводностью, их называют проводниками первого рода.
Растворы и расплавы солей , кислот и щёлочей прводящие электрический ток называют – электролитами или проводниками второго рода. При прохождении электрического тока через электролит, в который вставленны электроды, электрические заряды переносятся вместе с частицами молекул. На электродах происходит выделение вещества из раствора.
К твёрдым прводникам относят металлы и сплавы.
По характеру применения металлические материалы разделяют на материалы высокой проводимости у которых удельное электрическое сопративление ρ (Ро) находится в пределах 0.3микро омах на метр. Материалы с высокой проводимостью: медь, алюминий, железо, серебро, золото. Материалы обладающие ничтожно малым удельным электрическим сопративлением ρ (Ро) при очень низких температурах, называются сверхпроводниками, свойством сверхпрводимости обладают: ртуть, алюминий, свинец, ниобий, сплавы ниобий с оловом, титаном и др.
Основные свойства проводниковых материалов
К механическим свойствам относят: твёрдость, упругость, вязкость, пластичность, линейной разширение, хрупкость, прочность, усталость.
Твёрдость- это способность материала спопративлятся проникновению в него другого более твёрдого тела
HB= P/Fот =2P/( πD(D-√(D^2-d^2 )))

К свойствам Роквелла относят до 700 НВ. Пригодность для определения твёрдости более тонких изделий чем при методе Бриннлля.
Упругость- это свойство материалла востонавливать свою форму и объём после прикращения действия внешних сил, которые вызывают их изменение.
Вязкость- это свойство матераила показывает сопративление динамическим нагрузкам, эти нагрузки быстро возрастающие и быстро ослабляющие.
Ударная вязкость- способность материала оказывать сопративление ударным нагрузкам, испытанием на ударную вязкость подвергают те материалы из которых изготавливают сталь применяемую в условиях ударных нагрузок.
Пластичность – это свойство материала деформироватся без разрушения под действием внешних сил и сохранить новую форму после прекращения действия этих сил.
Относительное удленение – отношение обсолютного удленения образца к его превоночальной расчётной длинне выраженной в процентах.
∆l/l
∆l=l_2-l_1
∆l/l=l_(2-l )/l *100%

Относительное сужение –отношение абсолютного сужения площади поперечного сечения после разрыва к его первоночальной площади поперечного сечения выраженное в процентах.
Хрупкость – способность материалов разрушатся при приложении резкого динамического усилия. У таких хрупких материалов явление пластической деформации не наблюдается. Разрушение образца происходит при растяжении. Значение относительного удленения и относительного ссужения для хрупких материалов близки к 0. К хрупким материалам относят: стекло, керамику, фарфор, хром, марганец, кобальт, вольфрам.
Прочность – это способность материала сопративлятся действию внешних сил не разрушаясь. Прочность определяют с помощью статического воздействия (растяжения) материал на специальных испытательных установках называемыми разрывными машинами.
∆l/l
∆l=l_3-l_0

Усталость – разрушение материала под действием небольших повторных знакопеременных нагрузок. Такие нагрузки испытывает например: контакты, пружины.
К физико-химическим свойствам относят :
Плотность материала
Температтуру плавления
Теплопроводность
Тепловое разшерение
Электропроводность
Магнитные свойства
Корозионную стойкость
Поглощение газов
Цвет материала

На высоких частотах переменного тока высокочастотные электрическое поле проникает в проводник на небольшую глубину. Чем выше частота поля, тем на меньшую глубину оно проходит. Такое явление получило название поверхностного эффекта.
Физико-химические свойства оценивают: удельным электрическим сопративление ρ (Ро), удельной электрической проводимостью (y ) , температурным коэфицентом удельного электрического сопративления TKρ (ТКро), коэфицентом еплопроводности.
По плотности металлы разделяют на лёгкие и тяжёлые. К лёгким относят: у которых плотность меньше 5 Mg⁄m^3 Одним из наиболее лёгких металов считается натрий (Na) плотность которого меньше плотности воды.
К тяжёлым относятся большинство металлов использоваемых в технике: железо, медь, никель, олово и др.
Удельное электрическое сопративление - ρ=R* l/S Где R это сопративление образца в Ώ. s - площадь поперечного сечения образца квадратных метров.
L длинна образца в метра ро измеряется ом на метр. Диапозон значений ρ металлических проводников при нормальной температуре +20 градусов от 0.016 до 10 (микро ом на метр) μΏ⁄m . Однако для пракктических цепей 1 Ώ слишком большое значение, по этому параметр (Ро) чаще всего выражают в более млких единицах. Например: микроом на метр μΏ*m. Значения ρ для металлов в нормальных условиях отличаются друг от друга примерно в 100 раз. Величину обратную удельному сопративлению называют удельной электрической проводимостью и измеряется в единицах сименс на метр S*m (S = 1/Ώ) (y = 1/ρ )
(Ώ= 1/S )Чем меньше сопративление тем лудше проводимость.
К технологическим свойства относятся:
Обрабатываемость резанием
Ковкость
Свариваемость
Жидкотекучесть
Усадка
Технологические свойства определяются комплексом физико-химических свойств материала. Для определения своств проводят соответсвующие лабороторные испытания.




Материалы с высокой проводимостью
Медь и её сплавы
Медь является одним из самых распространённых материалов высокой проводимости, обладает следуйщими свойствами:
Малым удельным эл. Сопративлением
Высокой механической прочностью
Удовлетварительной коррозионной стоикостью
Даже условия высокой влажности воздуха, медь окисляется значительно медленее чем железо, интенсивное окисление происходит только при повышенных температурах
Хорошей пояемостью и свариваемомтью и обрабатываемостью
Медь прокатывается в листы и ленты и протягивается в проволоку.

В качестве проводникового материала используют медь „Маррок“
Марки:
М1 – содержит 99.9% меди, не более 0.1% примесей, кислорода не должно быть больше чем 0.08%
М0 – содержит примесей не более 0.05%, а кислорода не больше 0.02%
MВ – самая чистая медь, получают в вакуумных печах, примесей не более 0.01%

При холодной прокатке получают твёрдую медь его марка МТ, которая обладает высоким приделом прочности при растяжении твёрдостью и упругостью при изгибе.

Твёрдую медь применяют в тех случаях когда необхадимо обеспечить высокую механическую прочность, твёрдость, сопративляемость и стираемость, для контактных проводов, для колекторных пластин электрических машин, для изготовления волноводов, токопроводящих жил кабелей и проводов диаметром до 0.2мм

После отжига до нескольких сотен градусов, медь рекристализируется, она перестанет быть кристалической.
Мягкая медь имеет проводимость от 3 – 5 % выше чем у твёрдой меди.
Мягкая медь служит электротехническим стандартом по отношению к которому удельную электрическую проводимость металла и сплавов выражают при температуре окружающей среды 20 градусов по цельсию. Мягкая медь широко применяется для изготовления фольги, и токопроводящщих жил круглого и прямоугольного сечения кабеля и обмоточных проводах где важно гибкость и пластичность. Медь сравнительно дорогой и дефицитный материал, поэтому она должна расходоватся экономично: отходы меди на электротехнических предприятиях необходимо собирать не смешивая с другими материалами, чтобы их можно было переплавить.
В ряде случаев, когда от проводникового материала требуется не только высокая проводимость, но и повышенные механические показатели коррозионная стойкость и сопротивляемость и стиранию применяют сплавы меди с небольшим содержанием легирующих примесей.
Бронза
Сплавы меди, олова, алюминия, кремния, беррилия и других элементов среди которых цинк не является основным лидирующим элементом, называют бронзами.
При правильном подобранном составе бронзы имеют значительно более высокие механические свойства, чем чистая медь. Бронза обладает малообъемной усадкой по сравнению с чугунной и сталью у которых усадка достигает от 1.5 до 2.5%.
Бронзу маркируют буквами БР указывающие вид и количество лидирующих добавок, например: БР В2
Введение в медь кадмия даёт существенное повышение механической прочности и твёрдости, при сравнительно малым снижением удельной электрической проводимости.
Кадмиевая бронза (МК)
В ней кадмия всего лишь 0.9%. Применяют для контактных проводов и коллекторных пластин, а также сварочных электродов при контактных методах сварки.
Фосфорная бронза
Отличается низкой электропроводностью из него изготавливают различные малоответственные токопроводящие пружины электроприбора.
Алюминий и его сплавы
Алюминий относится к так называемым лёгким металлам. Плотность литого алюминия около 2600〖кг m〗^3, а прокатный 2700кг m^3.
Алюминий обладает следующими свойствами:
Удельное электрическое сопротивление ρ в 1.63 раза больше чем у меди. Поэтому замена меди алюминием не всегда возможна. Он в 3.5 раза легче меди. Из за высоких значений удельной теплоёмкости и теплоты плавления алюминия нагревание алюминиевого провода до расплавления требует больших затрат энергии чем нагревание и расплавление такого же количества меди.
Алюминий на воздухе активно окисляется и покрывается тонкой оксидной плёнкой с большим электрическим сопротивлением, которое предохраняет от дальнейшей коррозии, но создаёт большое переходное сопротивление в местах контакта алюминиевых проводов. Алюминий менее дефицитен чем медь. Существенным недостатком алюминия как проводникового материала является низкая механическая прочность. Примеси значительно снижают проводимость алюминия.
Алюминий высокой степени частоты марок:
А999 0.1…0.001%
А995
Используются для изготовления Анодной и Катодной фольги электролитических конденсаторов и в микроэлектронике для получения тонких плёнок.
А97
А95
Используют для корпусов электролитических конденсаторов.
Изготавливают экраны по коаксиальных кабелей.
Промышленность выпускает алюминиевую проволоку следующих марок:
АТП – твёрдая с повышенной прочностью
АТ – твёрдая
АПТ- полутвёрдая
АМ –мягкая

По мере снижения твёрдости проволоки 1.9 … 2.7 уменьшается предел его прочности при растяжении.
Алюминиевые сплавы
Альдрей - 0.3 – 0.5 меди, 0.4 – 0.7 кремний, остальное алюминий он обладает следующими свойствами:
Повышенная прочность
Сплав сохраняет лёгкость чистого алюминия и имеет более высоким пределом вибрационной прочности по сравнению с чистых алюминием. Применяется для изготовления проводов малонагруженных электролиний.
Магналии – применяется для изготовления стрелок различных электротехнических стрелок приборов.
Силумин – относится к группе с повышенным содержанием кремния, меди и марганца.
Обладает хорошей жидкотекучестью, малой усадкой, повышенной прочностью, применяется для изготовления воздушных конденсаторов.
Дюраль – принадлежит к деформируемым сплавам алюминия с медью магнием и марганцем. Медь и магний улучшают механические свойства, а марганец увеличивает твёрдость и коррозионную стойкость, которая является не достаточной по сравнению с другими коррозионными сплавами. Для защиты от коррозии его покрывают лаками, красками или слоем алюминия. Марки:
Д1
Железо и его сплавы.
Железо обладает следующими свойствами:
Более высокое по сравнению с медью и алюминием удельное электрическое сопротивление ρ 0,1 μΏ*m
Это ограничивает возможности применения железа как проводникового материала. Высокий температурный коэфицент удельного электрического сопротивления. Высокая механическая прочность. Материал дешевый и доступный. Большая магнитная проницаемость и высокая индукция магнитного насыщения. Технологичность – хорошо штампуется и обрабатывается на металлорежущих станках. Железо используют при разработке нагревостойких сплавов и сплавов с высоким сопротивлением которые в железо входят как необходимая составная часть.
Стали.
Железоуглеродистые сплавы с содержанием углерода до 0.05% принято называть техническим железом. С содержанием углерода от 0.05 … 1.35% принято называть сталями. А выше 2% уже чугун. Кроме углерода железоуглеродистые сплавы всегда содержат примеси кремния, марганца, серы и фосфора.
Углерод определяет структуру и свойства стали с увеличением содержания углерода, повышается твёрдость и снижается вязкость, тепло и электропроводность.
Кремний способствует устранению пузырей в слитке. Повышает сопротивление разрыву и упругие свойства, а также повышает твёрдость. Марганец повышает твёрдость стали и сопротивление разрыву, уменьшает удлинение и ухудшает свариваемость. Сера является вредной примесью она ухудшает прочность, пластичность и коррозионную стойкость, повышает истераемость и изнашиваемость изделия. Фосфор также является вредной примесью, его повышенное содержание вызывает хрупкость стали и появление трещин при ударной деформации. Способствует образованию крупнозернистой структуры стали. Кислород в стали содержится обычно в тысячных долях %, он увеличивает хрупкость стали. Марки:
По назначению углеродистую стали разделяют на конструкционную и инструментальную. Конструкционную применяют для изготовления машин и механизмов, а инструментальную для инструментов.
Натрий
Натрий относится к перспективным проводниковым материалам обладающий следующими свойствами:
Удельное электрическое сопротивление в 2.8 раза больше чем у меди низкая плотность он легче воды. Плотность в 9 раз меньше плотности меди поэтому провода из натрия при данной проводимости на единицу длинны при нормальной температуре значительно легче чем провода из любого другого материала. Химически активен он интенсивно окисляется на воздухе и бурно реагирует с водой. Малый предел прочности при растяжении и других деформациях. Натриевые провода герметизируют в пластмассовые полиэтиленовые оболочки, что повышает их механическую прочность и создаёт электрическую изоляцию.

Материалы с высоким сопротивлением.
Манганин
Название своё получил от того что содержит марганца. Содержит меди 85%, марганца 12% и никеля 3%.
Для обеспечения малого значения ТКρ (температурный коэффициент удельного электрического сопротивления) и стабильности коэффициента удельного электрического сопротивления манганин подвергается отжигу в вакууме при температуре примерно 550 до 600. С. Отжиг длится 10 часов с последующим медленным охлаждением. Иногда дополнительно отжигают намотанные катушки при температуре 200.С. После прокатки и волочения из манганина можно получить проволоку диаметром до 0.02мм. Микропровод используют для конструирования миниатюрных высокочастотных элементов, в том числе прецизионных резисторов больших номиналов. К недостаткам манганинового микропровода относят невысокую воспроизводимость характеристик. И пониженную гибкость из-за хрупкой стеклянной изоляции

Константан
Константан представляет собой твёрдый раствор никеля. И меди. Он получил своё название за высокое постоянство коэффициента удельного электрического сопротивления. Вредной примесью для константана СЕРА, образующая с никелем эвтектику с низкой температурой плавления, при этом связь между зёрнами компонентов нарушается. И переработка слитков в проволоку становится не возможной. Эвтектика способствует развитию межкристаллической коррозии для устранения вредного влияния серы в состав сплава вводят марганец. Оринтеровочный состав константана такой: Медь 58,5%;Никкеля 40%;Марганец 1,5%.
Нагревостоикость константана выше, чем. Манганина. Предельная допустимая температуре при длительной работе достигает 500C°. При нагревании до высоких температуре 900C°, константан окисляется с образованием оксидной изолирующие плёнки-это позволяет применять константан для изготовления реостатов проволочных резисторов. И нагревательных элементов без специальной межвитковой изоляции. Однако в паре с медью константан создаёт сравнительно высокую Э.Д.С, что затрудняет использование константановых резисторов в точных измерительных схемах. Но тоже свойство константана позволяет использовать его в паре с медью или железом для изготовления термопар. Константан применяют для изготовления потенциометров. И гасящих резисторов. Широкому применению константана препятствует его повышенная стоимость из-за большого содержание в нём никеля.
К сплавам для электронагревательных элементов предъявляются следующие требования:
• Высокий коэффициент удельного электрического сопротивления
• Малый температурный коэффициент удельного электрического сопротивления.
• Длительная работа на воздухе при высоких температурах (до 1000C.° И выше)
• Технологичность
• Невысокая стоимость. И доступность компонента
К нагревостойким сплавам относят сплавы на основе железа, никеля, хрома. И алюминия. Высокая нагревостоикость достигается благодаря введению их состав достаточно большого количества металлов, которые образуют при нагреве на воздухе сплошную оксидную плёнку.

Нихром
Ni-Cr-Fe
Железо вводится в сплав для обеспечения лучшей обрабатываемости. И снижения стоимости. Но в отличие от никеля. И хрома, железо легко окисляется, что приводит к снижению нагревостоикости сплава.
Содержание хрома придаёт высокую тугоплавкость оксидам. Близость значений температурных коэффициентов линейного расширения (ТКл) И оксидных плёнок повышает стойкость хрома - никелевых сплавов при высокой температуре воздуха. Растрескивание оксидных плёнок происходит при резких сменах температуры. В результате кислород воздуха проникает в образовавшиеся трещины продолжает процесс окисления. Поэтому при многократном включении электронагревательного элемента из нихрома он перегорает значительно быстрее, чем. В случае непрерывной работы при той же температуре. Для увеличения срока службы трубчатых нагревательных элементов них нихромовую проволоку помещают в трубки из стойкого к окислению металла. И заполняет его диэлектрическим порошком с высокой теплопроводностью. Такие нагревательные элементы применяют в электрических кипятильниках. Нихромовая проволока применяется для изготовления проволочных резисторов, потенциометров, паяльников электропечей. И плёночных резисторов интегральных схем. Плавка нихромовых сплавов осуществляется в высокочастотных вакуумных печах. Полученные после плавки отливки обжимаются до 12мм, а затем на волочинильных станках изготавливают проволоку диаметром до 0,12мм. Как. И константан нихромы содержат большое количество дорогого дефицитного никеля. Хромоаллюминевые сплавы - фехраль. И хромаль намного дешевле так, как хром. И алюминий сравнительно дешевле. И менее дефицитны, однако, они менее технологичны, но боле твёрдые. И хрупкие.
Из них получают проволоку большого диаметра. И ленты с большим поперечным сечением, поэтому их используют в электронагревательных устройствах большой мощности. И промышленных электрических печах.
Материалы для термопар
Для термопар применяют чистые металлы. И различные сплавы с высоким электрическим сопротивлением. Материалы для термопар выбирают по следующим характеристикам:
1. Допустимая рабочая температура спая
2. Удельный коэффициент электрического сопротивления
3. Температурный коэффициент удельного электрического сопротивления
4. Коэффициент терма Э.Д.С
Термопары могут применяться при измерении следующих температуре: до 350Ц° медь -копель или медь-константан. До 600C°- железо-константан или железо + копель или хромель +копель.900 или 1000C°- Хромель + алюмель. до 1600C° платинородий + платина.
Благородные металлы

Группу благородных металлов составляют металлы, обладающие наибольшей химической стойкостью к условиям окружающей среды и действию агрессивных веществ как: кислота. И щёлочи.
Серебро
Белый блестящий метал со следующими свойствами. Один из самых электропроводных металлов. Удельное сопротивление 0,0016 μΩ*м
При выжигании или напылении образует прочные покрытия на диэлектриках. При повышенных температурах у влажности атомы серебра мигрируют по поверхность и внутрь диэлектрика вызывая нарушения работы устройства. Химическая стойкость ниже, чем. У других благородных металлов. Образует оксиды с высокой электропроводностью. Образует плёнки сернистых соединений с повышенным удельным сопротивлением. Это требует защиты серебряных покрытий лаками или тонким слоем боле стойкого металла, например: палладия.
Остродефицитный материал. Серебро используют в производстве конденсаторов в чистом виде и сплавах, как материал для слаботочных контактов в виде гальванических покрытий. Применяется в ответственных высокочастотных. И сверхвысокочастотных устройствах, И тонких токопроводящих плёнок в печатных платах, входит в состав пироплавких серебряных припоев.
Платина
Светло-серый метал со следующими свойствами:
Не соединяется с кислородом, наиболее химически стойкий, устойчив к большинству кислот, имеет высокую пластичность, большое относительное удлинение при разрыве, легко поддаётся механической обработке, образует слой с легкоплавкими стеклами, благодаря близости коеффициэнтов линейного расширения, редко применяется по причине высокой стоимости.
Используют как материал для сеток мощных генераторных ламп, для изготовления термопар, в паре с платинородием для измерения высоких температур до 1600°C, для особо тонких нитей 1мм. Платина входит в состав платиновых паст.
Палладий
Белый пластичный метал, по многим свойствам близкий к платине и в ряде случаев служит его заменителем. Относительное удлинение при растяжении до 40%. Палладий и его составы с серебром и медью применяют в качестве контактных материалов в устройствах электроники. Благодаря высокой проницаемости для водорода его применяют в электротехнике.


Золото
Металл жёлтого цвета со следующими свойствами: высокая пластичность, имеет высокую химическую стойкость. Применяют для изготовления прецизионных контактов, для контактов малогабаритных реле, для электродов фотоэлементов и гибридоплёночных интегральных схем, для золочения контактных поверхностей, корпусов микросхем, ламп СВЧ.
Тугоплавкие металлы.
К тугоплавким относят металлы с температурой плавления более 1700 градусов. Тугоплавкие металлы:
Вольфрам (W) 3380°C. Светло-серый металл со следующими свойствами: наиболее высокая температура плавления, очень большая плотность (большой удельный вес ). Сравнительно дорогой материал с трудом обрабатывается и применяется только там где его нельзя заменить. Наименьшее значение температурного коэффициента линейного расширения TKl. Основная область применения вольфрама изготовление нитей накала осветительных ламп, катодов прямого и косвенного накала мощных генераторных радиоламп передатчиков.
Рений (Re) 3180°C. Серовато-белый редко земельный металл, обладает следующими свойствами: коррозионная стойкость высокая, до 1000°C не окисляется, применяется для покрытия вольфрамовых нитей с целью повышения срока службы. Покрытие наносят разложением летущих соединений кремния в атмосфере водорода над вольфрамовой нитью нагретой до 2000°C.
Молибден (Мо) 2620°C. Близкий по свойствам к вольфраму, но почти в 2 раза легче его. Обладает следующими свойствами: самое низкое удельное сопротивление (ρ), окисление начинается с температуры 500°C. Применяется для изготовления анодов и сеток, мощных генераторных ламп, для изготовления крючков для поддерживания вольфрамовых нитей. В паре с вольфрамом дл изготовления термопар, рассчитанных на измерение температур до 2000°C.
Тантал (Та) 2970°C. Серовато-белый металл, который обладает следующими свойствами: ковкость, вязкость, высокая пластичность, в отличии от вольфрама или молибдена допускает холодную механическую обработку и сварку. Выдерживает температуру до 1200°C в качестве электровакуумного конструкционного материала. Способен воплощать газы в электровакуумном приборе. Применяют в различных нагревателей и испарителей в технологии вакуумного нанесения тонких плёнок.
Титан (Ti) 1680°C. Серого цвета, чуть темнее алюминия. Обладает следующими свойствами: Пластичность, высокая механическая прочность, высокая газопоглащяющяя способность, при нагревании до 500°C. Применяется для порошкообразных покрытий молибденовых и вольфрамовых электродов электровакуумных приоров работающих при высоких температурах.
Ниобий (Nb) 2415°C. Металл серовато-белого цвета. Более светлый чем титан и алюминий. Обладает следующими свойствами: пластичность, хорошо подаётся механической обработке, применяется для изготовления катодов, генераторных ламп, анодов и управляющих сеток.
Цирконий (Zr) 1860°C. Металл, который в слитках похож на сталь, высокая концентрация циркониевой пыли в воздухе пожароопасная. Так кА порошкообразный цирконий при температуре выше 75 °C легко воспламеняется.
Гафний (Gf) примерно 3400°C. По внешнему виду напоминает сталь, обладает хорошей пластичностью, и ковкостью. Стоек к окислению до температур 950°C. Используют в качестве примесей к вольфраму, молибдену, танталу для повышения срока их службы, а также для изготовления нитей накаливания электрических ламп и катодов рентгеновских трубок.
Применяются в электровакуумной технике в полупроводниковом производстве и в микроэлектронике. Применяются также для подвижных контактов и в качестве материала для сверхпроводников.

Ртуть
Единственный металл, который при нормальной температуре находится в жидком состоянии. Обладает следующими свойствами: легко испаряется даже при комнатной температуре и пары его очень ядовиты. Чистая ртуть и его соединения относятся к ядовитым веществам. В ртути хорошо растворяются щёлочные и редкоземельные металлы: магний, алюминий, цинк, олово, свинец, кадмий, платина, серебро, золото. Слабо растворяются в ртути медь и никель. Не растворяются железо и титан. В лампах дневного света для ртутных контактов реле и в ртутных выпрямителях.
Калий
Металл, который плавится почти при комнатной температуре. Применяют в полупроводниковой технике в качестве лидирующей примеси для германия. Он входит в состав низкотемпературных припоев. Сплавы индия с калием с температурой плавления ниже комнатной, используют как жидкие полупроводниковые материалы. Для на нанесения электродов на различные диэлектрические материалы.
Индий
Серебристо-белый металл с низкой температурой плавления. Используется в качестве примесей и контактного материала в производстве транзисторов, а также входит в состав низкотемпературных припоев и жидких токопроводящих контактов.
Олово
Серебристо-белый металл имеет ярко выражённое крупнокристаллическое строение, обладает следующими свойствами: при изгибе оловянной палочки слышен треск, вызываемый трением кристаллов друг о друга. При нормальной температуре на воздухе не окисляется. Под действием воды не изменяется, разведенный кислоты действуют на него медленно. При низких температурах на белом олове появляются серые пятна, которые называют оловянной чумой. Выделение второй модификации серого олова с плотностью 5600 кг/m^3. При нагревании серое олово снова переходит в белое. Если нагреть олово до температуры выше 160°C, то олово переходит в третью модификацию и олово становится хрупким, эта модификация называется ромбической. Олово является мягким текучим металлом из которого в результате прокатки получают тонкую фольгу. Для улучшения прокатки и улучшения механической прочности в олово вводят присадки(до 15% свинца и до 1%) толщина фольги
от 6 до 8µm. Оловянно-свинцовая фольга от 20…40µm. В качестве

Кадмий
Серебристо белый металл, чистый металл содержит 99,997%. Он входит в состав ряда припоев и бронз. Кадмий применяется для изготовления фотоэлементов, покрытий СВЧ, волноводов место серебра а также в атомных реакторах в качестве замедлителя.
Свинец
Мягкий металл сероватого цвета, с высоким удельным электрическим сопротивлением и крупнокристаллическим строением. На свежем срезе имеет сильный металлический свет, но быстро тускнеет на воздухе. В следствии поверхностного окисления, имеет высокую пластичность и низкую прочность и высокую коррозионную стойкость. Свинец и его соединения ядовиты. Благодаря высокой коррозионной стойкости, свинец применяют для изготовления кабельных оболочек, защищающих кабель от влаги. Его используют для пластин свинцовых аккумуляторов и как материал поглощающий рентгеновские лучи.
Цинк
Пластичный металл светлого цвета. При нормальной температуре сравнительно стойкий к коррозии при нагревании до 200°C становится хрупким. Применяют в качестве защитного покрытия для других металлов, например железо, а также для металлизации бумаги в металлобумажных конденсаторах.
Сверхпроводники и криопроводники.
Известно около 27 чистых металлов и более 1000 различных сплавов и соединений. У которых возможен переход в сверх проводящее состояние. К ним относятся чистые металлы, сплавы, интерметаллические соединения и некоторые диэлектрические материалы. При понижение температуры, удельное электрическое сопротивление металлов уменьшается и при весьма низких (криогенных) температурах, электропроводность таких металлов приближается к абсолютному нулю. Такие материалы стали называть сверхпроводниками, критическая температура охлаждения при которой происходит переход в сверх проводящее состояние, называют температурой сверхпроводимого перехода или критической темп

  • 0




Обратные ссылки на эту запись [ URL обратной ссылки ]

Обратных ссылок на эту запись нет

Декабрь 2016

П В С Ч П С В
   1234
5678910 11
12131415161718
19202122232425
262728293031 

Искать в моем блоге

Новые записи

0 посетителей

0 пользователей, 0 гостей, 0 скрытых

Категории

Последние посетители