Vezető anyagok az elektromos berendezésekben

A rézből, alumíniumból, ezek ötvözeteiből és vasból (acélból) készült vezetékeket vezető alkatrészként használják az elektromos berendezésekben.

A réz az egyik legjobban vezető anyag. A réz sűrűsége 20 °C-on 8,95 g / cm3, olvadáspont 1083 °C. A réz kémiailag enyhén aktív, de könnyen oldódik salétromsavban, és híg sósavban és kénsavban csak oxidálószerek (oxigén) jelenlétében oldódik. A levegőben a réz gyorsan vékony, sötét színű oxidréteggel borítja be, de ez az oxidáció nem hatol be mélyen a fémbe, és védelmet nyújt a további korrózió ellen. A réz jól alkalmazható melegítés nélkül kovácsolható és hengerelhető.

A gyártásához elektromos vezetékek 99,93% tisztaságú rezet tartalmazó elektrolitikus réztömbök.

A réz elektromos vezetőképessége erősen függ a szennyeződések mennyiségétől és típusától, valamint kisebb mértékben a mechanikai és hőkezeléstől. A réz ellenállása 20 ° C-on 0,0172-0,018 ohm x mm2 / m.

A huzalok gyártásához 8,9, 8,95 és 8,96 g/cm3 fajsúlyú lágy, félkemény vagy kemény rezet használnak.

A más fémekkel ötvözött rezet széles körben használják feszültség alatt álló alkatrészek gyártására... A következő ötvözetek a legszélesebb körben használtak.

Sárgaréz - réz és cink ötvözete, legalább 50% réztartalommal az ötvözetben, egyéb fémek hozzáadásával. Ellenállás sárgaréz 0,031 - 0,079 ohm x mm2 / m. Megkülönböztethető a sárgaréz — a 72% feletti réztartalmú vörös sárgaréz (nagy plaszticitású, korrózió- és súrlódásgátló tulajdonságokkal rendelkezik) és a speciális sárgaréz alumínium, ón, ólom vagy mangán hozzáadásával.

Sárgaréz érintkező

Bronz - réz és ón ötvözete különféle fémek adalékaival. Az ötvözetben lévő bronz fő komponens tartalmától függően ónnak, alumíniumnak, szilíciumnak, foszfornak, kadmiumnak nevezik. A bronz ellenállása 0,021 — 0,052 ohm x mm2/m.

A sárgaréz és a bronz jó mechanikai és fizikai-kémiai tulajdonságokkal rendelkezik. Könnyen megmunkálhatók öntéssel és nyomással, ellenállnak a légköri korróziónak.

Alumínium – minőségét tekintve a második vezető anyag a réz után. Olvadáspont 659,8 ° C. Alumínium sűrűsége 20 ° -on — 2,7 g / cm3... Az alumínium könnyen önthető és jól működik. 100–150 ° C hőmérsékleten az alumínium kovácsolt és képlékeny (legfeljebb 0,01 mm vastagságú lemezekre tekerhető).

Az alumínium elektromos vezetőképessége erősen függ a szennyeződésektől, és kevéssé függ a mechanikai és hőkezeléstől. Minél tisztább az alumínium összetétele, annál nagyobb az elektromos vezetőképessége és annál jobban ellenáll a vegyi hatásoknak.A megmunkálás, hengerlés és izzítás jelentős hatással van az alumínium mechanikai szilárdságára. Az alumínium hideg megmunkálása növeli annak keménységét, rugalmasságát és szakítószilárdságát. Alumínium ellenállása 20 °C-on 0,026 — 0,029 ohm x mm2/ m.

A réz alumíniummal való helyettesítésekor a vezeték keresztmetszetét a vezetőképességhez képest meg kell növelni, azaz 1,63-szorosára.

Ugyanolyan vezetőképesség mellett az alumíniumhuzal kétszer könnyebb lesz, mint a réz.

A huzalok gyártásához alumíniumot használnak, amely legalább 98% tisztaságú alumíniumot, legfeljebb 0,3% szilíciumot, legfeljebb 0,2% vasat tartalmaz.

Feszültség alatt álló alkatrészek gyártásához használjon alumíniumötvözeteket más fémekkel, például: Duralumin - alumínium réz és mangán ötvözete.

Szilumin - könnyű alumíniumötvözet szilícium, magnézium, mangán keverékével.

Az alumíniumötvözetek jó öntési tulajdonságokkal és nagy mechanikai szilárdsággal rendelkeznek.

A következők az elektrotechnikában legszélesebb körben használt alumíniumötvözetek:

AD osztályú kovácsolt alumíniumötvözet legalább 98,8 alumíniummal és egyéb szennyeződésekkel 1,2-ig.

Kovácsolt alumíniumötvözet AD1 osztályú alumíniummal, legalább 99,3 és egyéb szennyeződésekkel 0,7-ig.

Kovácsolt alumíniumötvözet, AD31 osztály, alumíniummal 97,35–98,15 és egyéb szennyeződésekkel 1,85–2,65.

Az AD és AD1 osztályú ötvözeteket a vasalattartók házainak és matricáinak gyártásához használják. Az elektromos vezetékekhez használt profilok és gumik AD31 minőségű ötvözetből készülnek.

Az alumíniumötvözet termékek a hőkezelés eredményeként magas maximális szilárdsági és sűrűségi (kúszási) határt érnek el.

Vas - olvadáspontja 1539 ° C. A vas sűrűsége 7,87. A vas savakban oldódik, halogénekkel és oxigénnel oxidálódik.

Az elektrotechnikában különböző típusú acélokat használnak, például:

Szénacélok – kovácsolt vasötvözetek szénnel és egyéb kohászati ​​szennyeződésekkel.

Szénacélok ellenállása 0,103 — 0,204 ohm x mm2/m.

Ötvözött acélok – olyan ötvözetek, amelyekben a szénacélhoz még króm, nikkel és egyéb elemek is hozzáadtak.

Az acélok jók mágneses tulajdonságok.

Adalékanyagként ötvözetekben, valamint forraszanyag előállításához és teljesítményéhez védőbevonatok Az elektromosan vezető fémeket széles körben használják:

A kadmium képlékeny fém. A kadmium olvadáspontja 321 °C. Ellenállás 0,1 ohm x mm2/m Az elektrotechnikában a kadmiumot alacsony olvadáspontú forraszanyagok készítésére és fémek felületének védőbevonataira (kadmium bevonat) használják. Korróziógátló tulajdonságait tekintve a kadmium közel áll a cinkhez, de a kadmium bevonatok kevésbé porózusak, és vékonyabb rétegben hordják fel, mint a cinket.

Nikkel - olvadáspont 1455 ° C. A nikkel ellenállása 0,068 - 0,072 ohm x mm2/m Normál hőmérsékleten nem oxidálja a légköri oxigén. A nikkelt ötvözetekben és fémek felületének védőbevonatára (nikkelezésre) használják.

Ón – olvadáspont 231,9 °C. Ón ellenállása 0,124 – 0,116 ohm x mm2 / m Az ónt fémek védőbevonatának (ónozásának) forrasztására használják tiszta formában és más fémekkel ötvözött formában.

Ólom – olvadáspont: 327,4 °C. Ellenállás 0,217–0,227 ohm x mm2/m Az ólmot más fémekkel ötvözetekben saválló anyagként használják. Forrasztó ötvözetekhez (forraszanyagokhoz) adják.

Ezüst – nagyon képlékeny, alakítható fém. Az ezüst olvadáspontja 960,5 °C. Az ezüst a legjobb hő- és elektromos vezető.Ezüst ellenállása 0,015 — 0,016 ohm x mm2/m Az ezüstöt a fémek felületének védőbevonatára (ezüst) használják.

Antimon — fényes, törékeny fém, olvadáspontja 631 °C. Az antimont adalékanyagként használják forrasztási ötvözetek (forraszanyagok).

Króm – kemény, fényes fém. Olvadáspont 1830 ° C. Normál hőmérsékleten nem változik a levegőben. Krómállóság 0,026 ohm x mm2/m A krómot ötvözetekben és fémfelületek védőbevonatára (krómozására) használják.

Cink – olvadáspont 419,4 °C. A cink ellenállása 0,053 – 0,062 ohm x mm2/m Nedves levegőben a cink oxidálódik, és oxidréteggel borítja magát, amely megvédi a későbbi kémiai hatásoktól. Az elektrotechnikában a cinket ötvözetek és forraszanyagok adalékanyagaként, valamint fémalkatrészek felületének védőbevonatára (horganyzásra) használják.