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
kovových materiálů jsou nejvhodnější slitiny, které mají proti čistým kovům
nižší teplotní součinitel odporu.
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.10-6
3.10-4
400 400
Manganin 84Cu12MnNi 0,43. Podle rezistivity můžeme dělit nízkoodporové a
vysokoodporové. Jejich
složení typické vlastnosti jsou uvedeny tabulce 4.10-6
1,1. Materiály odporové
Používají kovy, nekovy jejich kompozity. Používá měřících přístrojů, odporových normálů přesných rezistorů. pro vysoké teploty. Snadno pokrývá izolační
vrstvou oxidů, takže něho dají přímo navíjet rezistory bez další izolace. rostoucím obsahem grafitu vytvářejí podél makromolekulárních řetězců
polymerní matrice vodivé řetízky zprostředkující transport náboje. Dobrá spojovatelnost dobré
kontaktní vlastnosti. Nejužívanější manganin nejmenším malým termoelektrickým
napětím vůči Cu.10-6
1.14
až 1016
m). Polymerní kompozity na
bázi grafitu používají pro výrobu kontaktů, ohebných elektrických vodičů, antistatických
podlah, stínících krytů přístrojů, topných těles apod. Nejznámější jsou slitiny konstantan, nikelin manganin. Nikelin používá pro výrobu
rezistorů 400 o
C. Velká rezistivita, malý teplotní součinitel odporu, stabilita odporu při provozu, malé
termoelektrické napětí vůči mědi měřící technice). Všeobecné požadavky jejich vlastnosti jsou:
1.10-3
500 500
Nikelin 67Cu30NiMn 0,4. Vlastnosti nízkoodporových slitin při 20o
C
Materiál
(při 20o
C)
Složení
(hm. Nevýhodou je
velké termoelektrické napětí při kontaktu Ag, Fe.
Tab.
2.
. Nad perkolačním prahem
má kompozit rezistivitu 100
až 102
m. Čisté kovy používají speciálních případech,
např. Velká pevnost odolnost proti tečení, korozi oxidaci vyšších teplot (pro topné
účely). teplota
(o
C)
Konstantan 54Cu45NiMn 0,5. %)
Rezistivita
ρ
( m)
Teplotní_součinitel
odporu
αR (K-1
)
Mez
pevnosti
Rm(MPa)
Max.10-5
500 200
Konstantan používá pro výrobu drátových rezistorů 500 o
C.
Dobře zpracovává tenké drátky nebo pásky. Při ohřevu těchto materiálů dochází důsledku
tepelné roztažnosti matrice přerušení vodivých řetězců razantnímu nárůstu rezistivity,
tento proces reverzibilní, ochlazení opět vytvoří vodivá síť.
2
