Металлы и сплавы высокой проводимости, Припои, Сверхпроводники Контактные материалы Сплавы с повышенным электросопротивлением

Сплавы с особыми электрическими свойствами

(проводники, полупроводники, диэлектрики)

Проводники:

Металлы и сплавы высокой проводимости Высокая электрическая проводимость (малого электрического сопротивления), высокие механические свойства, коррозионная стойкость, износостойкость. Хорошо свариваться и подвергаться пайке.
медь	Получают в виде проката: проволок, полос, прутков. Отожженная медь используется для обмоточных проводов и кабельных изделии. Нагартованная-для подвесных токонесущих и контактных проводов.
Бронзы,	Более высокие механические свойства, чем у меди Контактные провода, ответственные пружины.
латуни	Более высокие механические свойства, чем у меди, Хорощо штампуются.
Алюминий	Используют в виде проволоки в производстве кабелей и токонесущих проводов.
Алюминиевые сплавы	Алдрей-0,3…0,5 % меди, 0,4…0,7 %кремния, 0,2…0,3 % железа –остальное алюминий Для изготовления проводов, малонагруженных линий электропередач.
Железо	Трамвайные рельсы, шины
Биметаллический провод (стальной провод, покрытый медью)	Используют при передаче переменных токов высокой частоты. Используют в линиях связи и электропередачи. Шины для распределительных устройств, различные токопроводящие части электрических аппаратов.

Сверхпроводники Сверхпроводимость –явление, заключающееся в том, что электрическое сопротивление некоторых материалов исчезает при достижении температуры ниже некоторого значения.
Легко деформируемые Ниобий, сплав ниобий-титан, ванадий-галлий.	Трудно поддающийся деформации Интерметаллиды типа станнида ниобия Nb₃Sn

Припои(сплавы, применяемые при пайке) Хорошая жидкотекучесть, высокая механическая прочность, коррозионная стойкость, высокая электропроводность, малый интервал температур кристаллизации
Мягкие припои: для низкотемпературной пайки (до 400 ºС) легкоплавкие с темп. плавления до 145 ºС Твердые припои для высокотемпературной пайки (500…900 ºС)	сплавы олова и свинца (ПОС) олова и цинка, свинца и сурьмы висмута со свинцом, оловом и кадмием медь, медно-цинковые и меднофосфористые припои, припои содержащие серебро.	Пайка внутренних корпусов микросхем Пайка особо ответственных деталей

Контактные материалы
Разрывные контакты Предназначены для периодического замыкания и размыкания цепи и работают в наиболее трудных условиях. Материал должен иметь небольшое переходное сопротивление и хорошее сопротивление химической коррозии и электроэрозионному изнашиванию.	Слабонагруженные контакты-изготавливаются из золота, серебра, платины, палладия, сплавов серебра с медью, серебро-магний-никель с добавкой золота и циркония, и др. Высоконагруженные контакты- изготавливаются из вольфрама, молибдена, их сплавов и порошковых композиций CВ70 (30%Ag, 66,5 %W, 3,5%Ni), CВ 60, МВ 70 (30% Сu, 67 % W, 3% Ni)
Скользящие контакты Высокое сопротивление свариванию	Окислено-медные сплавы, композиции из порошков меди или серебра с небольшой добавкой графита, препятствующего свариванию (МГ3, МГ2, СГ3, СГ5). Цифра в марках указывает на содержание графита в процентах.
Неподвижные контакты Низкое значение переходного сопротивления и стабильность при небольших контактных усилиях	Медь, латунь, цинк
Сплавы с повышенным электросопротивленем
Материалы для резисторов	Низкий температурный коэффициент удельного электрического сопротивления, низкая термоЭДС в паре с медью,	Проволочные резисторы	Технические резисторы (регулирующие и пусковые реостаты)	Медно-никелевые сплавы –мельхиормарки МН19, Нейзильбермарки МНЦ15-20
Прецезионные резисторы (образцовые сопротивления, элементы электроизмерительных приборов, катушки сопротивления, шунты, обмотки потенциометров)	Сплавы на медной основе – МанганинМНМц 3-12 Константан МНМц 40-1,5 Сплавы на никелевой основе Х20Н80ВИ
Непроволочные резистры	Используются в микросхемах, интегральных схемах, автоматике,	Металлические, на основе оксидов, карбидов, силицидов и неметаллические углеродистые
Материалы для электронагревательных элементов	Высокая жаростойкость, высокое электросопротивление, высокая пластичность,	хромоникелевые	Нагреватели электрических печей, бытовых приборов, резисторов, треморезисторов	Нихром, ферронихром
хромоалюминиевые	Электронагревательные устройства большой прочности и промышленных электропечей	Хромали, фехрали
керамические	Печи сопротивления	Карбид кремния SiС,дисцилид молибдена МоSi₂
Сплавы для термопар	Большая термоЭДС коррозионная стойкость в рабочих средах прочность и пластичность			ХромельНХ9.5 Алюмель НМцАК 2-2-1 КопельМНМц 43-0,5

Мельхиор -сплав медиглавным образом с никелем(5—30%). МН19 (19% Ni)

Нейзильберсплав меди с 5—35% никеля 13—45% цинка МНЦ15-20, содержит 13,5—16,5% Ni и 18—22% Zn,

Манганин — сплав 84—86% меди, 2—3% никеля и 12—13% марганца.

Константан — сплав 58—60% меди, 32—40% никеляи 1 — 2% марганца.

Хромель- сплав никеля с хромом 10%, около 1% кобальта.

Алюмель -никель (93—96 %); алюминий(1,8—2,5 %); марганец 1,8—2,2 %); кремний(0,8—1,2 %).

Копель- сплав меди с никелем (43—44%)и железом (2—3%).

ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЕ МАТЕРИАЛЫ

К полупроводниковым относятся материалы, относятся материалы, обладающие удельным сопротивлением в пределах 10^-5-10^-8Ом м.

Носителям зарядов в полупроводниках, обусловливающих электрическую проводимость, являются электроны и дырки проводимости.

Полупроводник, электропроводность которого определяется примесями называется примесным полупроводником.

Полупроводник, электронная проводимость которого обусловлена перемещением дырок проводимости называется дырочным полупроводником

Полупроводник проводимость обусловлена в основном электронами проводимости называется электронным полупроводником.

Простые полупроводники.

Название элемента или соединения Применение Температура использования

Германий (монооксид германия, диоксид германия) В выпрямителях переменного тока, транзисторах, приборах для измерения напряженности магнитного поля, мощности. -60…+70 °С.

кремний В диодах, транзисторах, процессорах, фотоэлементах схем микроэлектроники. До 120 -200°С

Селен Фоторезисторы, фотоэлементы -65…+75°С

Теллур (Te) Термоэлектрические генераторы

Сложные полупроводники

Карбид кремния SiC В резисторах, стержнях служащих нагревателями электропечей До 1500 °С

Арсенид галлия GaAs В фотоэлементах, лазерах До 450 °С

Антимонид галлия GaSb тензометры

Фосфид галлия GaP Солнечные батареи До 800°С

Арсенид индия InAs Фотодиоды, лазеры

Антимонид индия InSb фоторезисторы

Фосфид индия InP лазеры

Сульфид, селенид и теллурид цинка

Сульфид, селенид и теллурид кадмия

Диэлектрики

Диэлектрик (изолятор) — материал, плохо проводящий или совсем не проводящий электрический ток. Удельное электросопротивление 10⁸-10^-16Ом м.

Характерная особенность –способность поляризоваться в электрическом поле

К ним относятся: керамика,

пластмассы (полиэтилен, поливинилхлорид, полистирол, фторопласт-4, фенопласт)

стекло,

Ситаллы.