double arrow

Благородные металлы

Тугоплавкие металлы

Вольфрам — чрезвычайно тяжелый твердый металл серого цвета. Из всех металлов он обладает наиболее высокой температурой плавления. Вольфрам получают из руд различного состава. При механической обработке ковкой и волочением вольфрам приобретает волокнистую структуру; этим объясняется гибкость тонких вольфрамовых нитей. С уменьшением толщины вольфрамовой проволокисильно возрастает и её предел прочности при растяжении (от 500÷600 МПа для стержней диаметром 5 мм до 3000÷4000 МПа для тонких нитей); относительное удлинение перед разрывом таких нитей около 4%. Вольфрам применяют также для изготовления контактов. Их достоинства: устойчивость в работе, малый механический износ, дугостойкость, отсутствие привариваемости вследствии тугоплавкости. Недостатки – трудность обработки, образование оксидных плёнок и необходимость применения больших давлений для обеспечения малых электрических сопротивлений контакта.

Молибден. Молибден применяют в электровакуумной технике при менее высоких температурах, чем вольфрам. Механическая прочность молибдена в большой степени зависит от механической обработки. Значение р от 350 до 2500 МПа, а D l/l составляет от 2 до 55%. Плотность молибдена почти в 2 раза меньше чем у вольфрама. Молибден используется для изготовления контактов.

Золото - жёлтый металл высокой пластичности, весьма устойчивый к коррозии. Значение s р = 150 МПа, а D l/l =40%. Используется для покрытия контактов в электронных изделиях, при изготовлении микросхем и фотоэлементов.

Серебро – белый блестящий металл, стойкий к окислению при нормальных условиях. Имеет наименьшее удельное сопротивление при нормальной температуре среди всех металлов. Значение s р = 200 МПа, а D l/l =50%. Используется для контактов, рассчитанных на небольшие токи. Серебро применяют также для непосредственного нанесения на диэлектрики в качестве обкладок в производстве керамических и слюдяных конденсаторов. Недостатком серебра является его склонность к миграции внутрь диэлектрика, на который нанесено серебро, в условиях высокой влажности, а также при высоких температурах окружающей среды. Химическая стойкость серебра по сравнению с другими благородными металлами понижена.

Платина — металл, практически не соединяющийся с кислородом и весьма стойкий к химическим реагентам. Платина прекрасно поддается механической обработке, вытягивается в очень тонкие нити и ленты. Платину применяют, в частности, для изготовления термопар для измерения высоких температур — до 1600°С (в паре со сплавом платина — родий). Вследствие малой твердости платина редко применяется для контактов в чистом виде, но служит основой для контактных сплавов. Сплавы платины с иридием стойки к окислению и к износу, имеют высокую твердость и допускают большую частоту выключений, но дороги и применяются только для ответственных целей.

Палладий по многим свойствам близок к платине и в ряде случаев служит её заменителем. Палладий используют в электровакуумной технике для поглощения водорода. Палладий и его сплавы с серебром и медью применяются в качестве контактных материалов. Механические свойства палладия весьма хорошие: в отожженном состоянии равен 200 МПа при D l/l до 40%.

Свинец — металл сероватого цвета, дающий на свежем срезе сильный металлический блеск, но затем быстро тускнеющий вслед­ствие поверхностного окисления. Сви­нец— мягкий, пластичный, малопрочный металл. Он имеет высокое удельное сопротивление . Преимуществом свинца является его высокая кор­розионная стойкость; он устойчив к действию воды, серной и соля­ной кислот (при низких температурах) и ряда других реагентов; однако азотная и уксусная кислоты, гниющие органические ве­щества, известь и некоторые другие соединения разрушают свинец. Свинец в больших количествах применяют в качестве оболочек, защищающих изоляцию кабелей от проникновения в нее влаги. Кроме дого, свинец используют для изготовления плавких предо­хранителей, пластин свинцовых аккумуляторов и т. д. Свинец широко употребляют как материал, сильно поглощающий рентгеновские лучи

Олово — серебристо-белый металл, обладающий ясно выра­женным кристалическим строением. При изгибе прутка олова слы­шен треск, вызываемый трением кристаллов друг о друга. Олово — мягкий, тягучий металл, позволяющий получать путем прокатки тонкую фольгу. Кроме обыкновенного белого олова, кристаллизующегося в тетрагональной системе, существует другое видоизменение его — серое порошкообразное олово (плотность 5,6 Мг/м3). При сильном морозе на белом олове появляются серые пятна (выделение серого олова). При нагреве серое олово снова переходит в белое. Если нагреть олово до температуры выше 160° С, оно переходит в третью (ромбическую) модификацию и становится хрупким. При нормаль­ной температуре олово на воздухе не окисляется, вода на него не влияет, а разведенные кислоты - действуют очень медленно. Олово используют в качестве защитных покрытий металлов (лу­жение); оно входит в состав бронз и припоев. Тонкая оловянная фольга (6—8 мкм), применяемая в производстве некоторых типов конденсаторов, обычно содержит присадки: до 15% свинца и до 1 % сурьмы — для облегчения прокатки и улучшения механической прочности. Оловянно-свинцовую фольгу толщиной 20—40 мкм применяют в качестве обкладок в слюдяных конденсаторах.

Цинк — светлый металл, получаемый металлургическими мето­дами и очищаемый электролитически. Цинк марки ЦВ (высоко­очищенный) содержит не менее 99,99% 2п и не более 0,01% при­месей (РЬ, Ре, Со1, Си). При комнатной температуре цинк хрупок; при нагреве до 100° С он становится тягучим и пластичным.

В качестве проводящих неметаллических материалов могут быть использованы природный графит, сажа, пиролитический углерод, бороуглеродистые пленки, высокоомные сплавы металлов и других материалы.

Природный графит представляет собой одну из модификаций чистого углерода слоистой структуры с большой анизотропией как электрических, так и механических свойств. Основные свойства графита (а также пиролитического углерода, см. ниже) приведены в таблице 3.5. Следует отметить, что чистый углерод в модификации алмаза представляет собой диэлектрик с весьма высоким удельным сопротивлением.

Сажи представляют собой мелко дисперсный углерод с примесями слоистых веществ. Лаки, в состав которых в качестве пигмента введена сажа, обладают малым удельным сопротивлением и могут быть использованы для выравнивания электрического поля в электрических машинах высокого напряжения.

Пиролитический углерод получают путем пиролиза (термического разложения без доступа кислорода) газообразных углеродов (метана, бензина, гептана) в камере, где находятся керамические или стеклянные основания заготовок для резисторов.

Особенностью структуры пиролитического углерода является отсутствие строгой периодичности в расположении слоев (в отличие от графита) при сохранении их параллельности.

Бороуглеродистые пленки получаются пиролизом борорганических соединений, например В(С4Н9)3 или В(С3Н7)3. Эти пленки обладают малым температурным коэффициентом удельного сопротивления.

Виды неметаллических проводников


Понравилась статья? Добавь ее в закладку (CTRL+D) и не забудь поделиться с друзьями:  



Сейчас читают про: