Данный сайт использует файлы cookie. Продолжая пользоваться сайтом вы соглашаетесь с этим.
Проводниковые материалы
Описание работы:
Оглавление
Введение 3
1 Электропроводность металлов 4
2 Общие свойства проводниковых материалов 6
3 Материалы высокой проводимости. 9
4
Проводниковые материалы с особыми свойствами. 11
5 Обмоточные провода 12
6 Сверхпроводники 16
7 Криоптопроводники 22
8 Материалы высокого удельного сопротивления. 26
9 Контактные материалы. 27
10 Материалы для пайки 34
12 Неметаллические проводниковые материалы 36
Заключение 37
Список использованных источников 38
Классическая электронная теория металлов представляет твердый проводник в виде системы, состоящей из узлов кристаллической ионной решетки, внутри которой находится электронный газ из коллективизированных (свободных) электронов. В свободное состояние от каждого атома металла переходит от одного до двух электронов. К электронному газу применялись представления и законы статистики обычных газов. При изучении хаотического (теплового) и направленного под действием силы электрического поля движения электронов был выведен закон Ома. При столкновениях электронов с узлами кристаллической решетки энергия, накопленная при ускорении электронов в электрическом поле, передается металлической основе проводника, вследствие чего он нагревается. Рассмотрение этого вопроса привело к выводу закона Джоуля—Ленца. Таким образом, электронная теория металлов дала возможность аналитически описать и объяснить найденные ранее экспериментальным путем основные законы электропроводности и потерь электрической энергии в металлах. Оказалось возможным также объяснить и связь между электропроводностью и теплопроводностью металлов.
Основным свойством проводникового материала является электропроводность, оцениваемая в технике параметром, называемым УДЕЛЬНОЕ (ЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ) СОПРОТИВЛЕНИЕ ?, Ом?м. Для тела постоянного сечения S и длиной l, между концами которого измерено сопротивление R, ? = RS/l. Величина g = 1/?, называется УДЕЛЬНОЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ПРОВОДИМОСТЬЮ.
Медь – основной материал для проводников в радиоэлектронике. Основные достоинства меди:
1) малое удельное сопротивление (уступает только серебру)
2) достаточно высокая механическая прочность
3) удовлетворительная стойкость к коррозии
4) хорошая обрабатываемость (прокатывается в листы, в ленту, протягивается в проволоку)
К этой группе относятся металлы, у которых температура плавления более 1700°С. Основными тугоплавкими металлами являются металлы, стоящие в середине периода, у которых наряду с металлическими связями есть еще и ковалентные: W, Cr, Mo.
Благородные металлы практически не взаимодействуют с окружающей средой в связи со своей химической стойкостью: Au, Ag, Pt, Pd.
Au является контактным материалом для коррозионно стойких покрытий. Золото обладает стойкостью к образования сернистых и оксидных пленок. Следует учитывать, что контакт золота с алюминием ненадежен из-за образования гальванической пары.
Явление сверхпроводимости открыто в 1911 г. Камерлинг-Оннесом, обнаружившем, что ртуть, охлажденная до температуры жидкого гелия (4.4К), почти полностью теряет электрическое сопротивление (10-25 Ом м). Позднее было установлено, что сверхпроводимость возможна в олове, свинце и других металлах. К настоящему времени известно 35 металлов и более тысячи сплавов и химических соединений различных элементов, обладающих сверхпроводимостью.
В связи с тем, что большинство известных материалов имеют очень низкую температуру перехода в сверхпроводящее состояние, в современной электротехнике все шире используется явление криопроводимости, т. е. достижение металлами весьма малого значения удельного сопротивления при криогенных температурах (но без перехода в сверхпроводящее состояние). Металлы, обладающие таким свойством, называются криопрозодниками.
Материалы высокого удельного сопротивления применяются в прецизионных (особо точных) резисторах, в переменных резисторах, в нагрузочных и нагревательных элементах.
ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ КОНТАКТ – это место перехода тока из одной токоведущей детали в другую. Электрические цепи радиоэлектронных средств содержат множество таких контактов. Одни контакты замыкаются во время сборки прибора и более не размыкаются, их называют монтажными или неподвижными.
Припои представляют собой специальные сплавы, применяемые при пайке. Пайка осуществляется или с целью создания механически прочного (иногда герметичного) шва, или с целью получения постоянного электрического контакта с малым переходным сопротивлением. При пайке места соединения и припой нагреваются. Так как припой имеет температуру плавления значительно меньшую, чем у соединяемых металлов, то он плавится, в то время как спаиваемые металлы остаются твердыми. На границе соприкосновения расплавленного припоя и твердого металла происходят сложные физико-химические процессы. Припой смачивает металл, растекается по нему и заполняет зазоры между соединяемыми деталями. При этом припой диффундирует в основной металл, основной металл растворяется в припое, в результате чего образуется промежуточная прослойка, которая после застывания соединяет детали в одно целое.
Примерный внешний вид работы:
Тип работы: Контрольная работа