Класифікація провідникових матеріалів

Провідникові матеріали можна розділити на три основні групи:

Матеріали високої електричної провідності.

Матеріали високого питомого опору.

Неметалічні провідники.

До першої групи відносяться провідники з питомим опором менш 0,1 мкОмּм. Основне їхнє застосування - монтажні й обмотувальні проводи, розподільні шини й т.д. Тому основні вимоги до параметрів матеріалів цієї групи наступні:

Малий питомий опір - для зменшення втрат.

Стійкість до корозії - для експлуатації матеріалів при різних зовнішніх впливах.

Низька питома вага - для полегшення ваги пристроїв.

Дешевина й технологічність.

Відносна легкість пайки або зварки - для зменшення перехідного опору в місцях контактів.

Найбільшою мірою цим вимогам задовольняють мідь й алюміній, а також їхні сплави (латунь, бронза, альдрей).

До другої групи ставляться провідники з питомим опором більше 0,3 мкОмּм. Їхнє застосування пов'язане з виготовленням зразкових резисторів і нагрівальних пристроїв.

Вимоги до матеріалів для зразкових резисторів:

Високий питомий опір - для зменшення габаритів виробу.

Мале значення температурного коефіцієнта питомого опору - для підвищення термостабільності резистора.

Мале значення термоЕРС щодо міді - для зменшення паразитних сигналів у резисторі.

Найбільшою мірою зазначеним вимогам задовольняють константан (сплав 60% міді, 40%" нікелю) і манганін (сплав 86% міді, 12% марганцю, 2% нікелю). У першого істотно нижче температурний коефіцієнт питомого опору, а в другого - термоЕРС щодо міді.

Вимоги до матеріалів для нагривательних елементів:

Виcoкий питомий опір - для досягнення необхідної температури в малому обсязі.

Висока жаростійкість.

Наявність міцного стійкого оксиду. У противному випадку матеріал буде швидко руйнуватися (наприклад, вольфрам при роботі на повітрі).

4. Температурні коефіцієнти лінійного розширення оксиду й сплаву повинні бути близькими за значенням. Інакше при нагріванні відбудеться розтріскування оксиду й поступове руйнування матеріалу.

Цим вимогам найбільшою мірою задовольняють сплави типу ніхрому (нікель-хрому).

До третьої групи відносяться в першу чергу провідні модифікації вуглецю: графіт, піролітичний вуглець. Електровугільні вироби широко застосовуються як ковзні струмознімачі в електродвигунах і генераторах.

Контрольні питання