Материалы высокой электропроводности

К материалам высокой электропроводности предъявляются – требования:

· Высокая электропроводность

· Высокая механическая прочность

· Технологичность - то есть способность к сварке, пайке, высокая пластичность.

· Высокая коррозионная стойкость.

· Низкая стоимость.

Высокой электропроводностью - чистые непереходные металлы с ГЦК решеткой (Ag, Cu, Al, Au).

При образовании твердого раствора - увеличивается r.

Для материалов высокой электропроводности - такое легирование, когда компоненты не растворяются друг в друге.

Пример: алюминий легируют магнием и кремнием, которые образуют интерметаллидное соединение, или легируют плохо растворяющимся в алюминии марганцем.

Технологичность: у всех металлов с ГЦК решеткой высокая пластичность

Серебро

Наибольшая электропроводность. При кТ r = 0,0150 мкОмґм.

Пластичность d (относительное удлинение при растяжении) = 50%.

Высокая теплоемкость и теплопроводность

Высокая коррозионной стойкостью

Высокая плотность - 10,49 г/см³

Плотноупакованная ГЦК решетка - малый радиус иона

Серебро активно диффундирует в керамику, что позволяет создавать прочные покрытия керамики серебром (керамические конденсаторы).

Недостатки

Стоимость

Взаимодействие с серой с образованием Ag₂S.

Сульфид серебра - полупроводник.

а) r увеличивается (по верхностных слоев)

не допустимо в высокочастотной технике

б) кристаллы сульфида серебра растут в виде тонких усов

могут замыкать участки электрической цепи

Не рекомендуется применять серебро по соседству с эбонитом, резиной и другими материалами, содержащими серу.

Медь

r = 0,0168 мкОмґм

пластична и обладает высокой прочностью

Образует соединения с О₂, СО₂, Н₂О Недостаток

При пайке и сварке меди - использовать флюсы – вещества, удаляющие с поверхности материала оксиды.

Раствор канифоли в спирте или ацетоне. Поэтому медь достаточно технологична.

Марки М1 (99,90% Cu) и М0 (99,95% Cu).

Основная примесь - кислород, присутствует в виде закиси меди. В электровакуумной технике применяют безкислородную медь.

Алюминий

r в 1,6 раз выше r меди

алюминий в 3,5 раза легче меди