Медь
Преимуществами меди являются: малое удельное сопротивление (только серебро имеет меньшее удельное сопротивление); достаточно высокая механическая прочность; удовлетворительная коррозийная стойкость. Кроме того, медь хорошо обрабатывается, легко прокатывается в ленты, фольгу, протягивается в проволоку; медь хорошо паяется и сваривается.
Вакуумная медь марки МВ выплавляемая в вакуумных индукционных печах является наиболее чистым проводниковым материалом (наличие примесей не более 0,01%). Большое влияние на свойства меди оказывает её отжиг. Как проводниковый материал используют твердую медь МТ и мягкую медь ММ.
Применение твердой и мягкой меди различно. Твердую медь используют там, где требуется обеспечить высокую механическую прочность, твердость и сопротивляемость
истиранию: для изготовления коллекторных пластин электрических машин, для шин распределительных устройств, для контактных проводов и т.п.
Мягкую медь в виде проволоки круглого сечения применяют главным образом в виде токопроводящих жил обмоточных проводов, кабелей (где важна гибкость и пластичность, а прочность не имеет существенного значения). Кроме того, медь используют для изготовления фольговых материалов, для печатных плат, проводниковых соединений между функциональными элементами схем.
|
|
Из специальных электровакуумных сортов меди изготавливают аноды мощных генераторных ламп, детали СВЧ-устройств: клистронов, магнетронов, некоторых типов волноводов и др.
Алюминий имеет удельное сопротивление большее, чем медь, поэтому для того же самого тока площадь поперечного сечения алюминиевого проводника должна быть на 30% больше. Но прокатанный алюминий примерно в 3,5 раза легче меди, поэтому алюминиевый проводник при одинаковом сопротивлении и длине в 2 раза легче, чем медный. Максимальные значения предела прочности алюминиевого провода при растяжении почти в 2 раза ниже, чем соответствующие значения медного. Для пайки алюминия применяются специальные способы. Преимущество алюминия, как проводникового материала, состоит в том, что он дешевле меди.
Для электро- и радиотехнических целей используют алюминий марки АЕ. Содержание примесей в нем не превышает 0,5%. Для изготовления алюминиевой фольги, электродов, корпусов электролитических конденсаторов и других изделий используют алюминий марки А97, содержащий не более 0,03% примесей. Алюминий наивысшей чистоты А999, используемый в полупроводниковом производстве, содержит не более 0,001% примесей. Удельное сопротивление особо чистого алюминия может достигать значения @ 0,0263 мкОм×м.
Алюминий может быть прокатан в фольгу толщиной несколько микрометров. Эта фольга широко применяется в качестве обкладок конденсаторов, контактных пластин и соединений в ИМС.
|
|
В отдельных случаях помимо чистой меди в качестве проводникового материала применяют ее сплавы: бронзы и латуни.
Наиболее высокими механическими свойствами (прочностью и твердостью) при хорошей электропроводности обладают кадмиевая и бериллиевая бронза. Последняя имеет предел прочности при растяжении до 1350 Мпа. Бронзы применяют при изготовлении токопроводящих пружинных контактов и пружин точных приборов.
Латуни имеют большое относительное удлинение. Поэтому из латуни изготовляют токопроводящие части выключателей, реле, экранов. Она легко штампуется.
Из сплавов алюминия для изготовления проводов используют альдрей (алюминий с небольшими добавками магния Mg, Si, Fe). Он имеет значительно лучшие механические свойства.
Необходимо учитывать, что контакт алюминия и меди имеет возможность гальванической коррозии. Вследствие этого алюминий в месте контакта разрушается. Поэтому контакты меди и алюминия надо тщательно защищать от влаги.