Důležité vlastnosti kovů používaných v elektrotechnice
Měrný elektrický odpor (rezistivita)
Teplotní součinitel odporu
Supravodivost a hypervodivost
Hustota
Nejmenší má lithium, největší osmium
Teplota tání
Součinitel tepelné vodivosti
Největší mají čisté kovy
Rozdělení kovů podle teploty tání:
1. kovy s nízkou teplotou tání
2. kovy se střední teplotou tání
3. těžkotavitelné kovy
1. Základní elektrovodné materiály
Požadují se co nejmenší ztráty, tj. co nejmenší el. odpor.
Elektrický odpor závisí na rozměrech a na teplotě vodiče. Rezistivita elektrovodných
materiálů má hodnotu v rozmezí
ρ = 10-2
až 10-1
µ m
teplotní činitel u většiny čistých kovů je
αR = 4
Nejznámější jsou slitiny konstantan, nikelin manganin.10-3
500 500
Nikelin 67Cu30NiMn 0,4. rostoucím obsahem grafitu vytvářejí podél makromolekulárních řetězců
polymerní matrice vodivé řetízky zprostředkující transport náboje.10-6
1,1. Polymerní kompozity na
bázi grafitu používají pro výrobu kontaktů, ohebných elektrických vodičů, antistatických
podlah, stínících krytů přístrojů, topných těles apod. Nevýhodou je
velké termoelektrické napětí při kontaktu Ag, Fe. Materiály odporové
Používají kovy, nekovy jejich kompozity. kovových materiálů jsou nejvhodnější slitiny, které mají proti čistým kovům
nižší teplotní součinitel odporu.10-6
3. Nad perkolačním prahem
má kompozit rezistivitu 100
až 102
m. Používá měřících přístrojů, odporových normálů přesných rezistorů. Všeobecné požadavky jejich vlastnosti jsou:
1. Podle rezistivity můžeme dělit nízkoodporové a
vysokoodporové.10-4
400 400
Manganin 84Cu12MnNi 0,43.14
až 1016
m).
Rezistivita odporových materiálů bývá zpravidla rozmezí
ρ (0,02 m
teplotní činitel odporu
αR (10-6
až 10-4)
K-1
v rozmezí teplot 100°C
Nízkoodporové kovové slitiny
Jsou slitiny Mn. pro vysoké teploty. Velká rezistivita, malý teplotní součinitel odporu, stabilita odporu při provozu, malé
termoelektrické napětí vůči mědi měřící technice). Při ohřevu těchto materiálů dochází důsledku
tepelné roztažnosti matrice přerušení vodivých řetězců razantnímu nárůstu rezistivity,
tento proces reverzibilní, ochlazení opět vytvoří vodivá síť.10-5
500 200
Konstantan používá pro výrobu drátových rezistorů 500 o
C. Nikelin používá pro výrobu
rezistorů 400 o
C.
2. Čisté kovy používají speciálních případech,
např. Jejich
složení typické vlastnosti jsou uvedeny tabulce 4. teplota
(o
C)
Konstantan 54Cu45NiMn 0,5. Dobrá spojovatelnost dobré
kontaktní vlastnosti. Snadno pokrývá izolační
vrstvou oxidů, takže něho dají přímo navíjet rezistory bez další izolace.
Tab. Nejužívanější manganin nejmenším malým termoelektrickým
napětím vůči Cu.10-6
1.
. %)
Rezistivita
ρ
( m)
Teplotní_součinitel
odporu
αR (K-1
)
Mez
pevnosti
Rm(MPa)
Max.
Dobře zpracovává tenké drátky nebo pásky. Vlastnosti nízkoodporových slitin při 20o
C
Materiál
(při 20o
C)
Složení
(hm.
2. Velká pevnost odolnost proti tečení, korozi oxidaci vyšších teplot (pro topné
účely)
