Электропроводность меди и стали – . .

таблица удельного сопротивления меди, алюминия и других металлов

Как нам известно из закона Ома, ток на участке цепи находится в следующей зависимости: I=U/R. Закон был выведен в результате серии экспериментов немецким физиком Георгом Омом в XIX веке. Он заметил закономерность: сила тока на каком-либо участке цепи прямо зависит от напряжения, которое к этому участку приложено, и обратно - от его сопротивления.

Позже было установлено, что сопротивление участка зависит от его геометрических характеристик следующим образом: R=ρl/S,

где l- длина проводника, S - площадь его поперечного сечения, а ρ - некий коэффициент пропорциональности.

Таким образом, сопротивление определяется геометрией проводника, а также таким параметром, как удельное сопротивление (далее - у. с.) - так назвали этот коэффициент. Если взять два проводника с одинаковым сечением и длиной и поставить их в цепь по очереди, то, измеряя силу тока и сопротивление, можно увидеть, что в двух случаях эти показатели будут разными. Таким образом, удельное электрическое сопротивление

- это характеристика материала, из которого сделан проводник, а если быть еще более точным, то вещества.

Проводимость и сопротивление

У.с. показывает способность вещества препятствовать прохождению тока. Но в физике есть и обратная величина — проводимость. Она показывает способность проводить электрический ток. Выглядит она так:

σ=1/ρ, где ρ - это и есть удельное сопротивление вещества.

Если говорить о проводимости, то она определяется характеристиками носителей зарядов в этом веществе. Так, в металлах есть свободные электроны. На внешней оболочке их не больше трех, и атому выгоднее их "отдать", что и происходит при химических реакциях с веществами из правой части таблицы Менделеева. В ситуации же, когда мы располагаем чистым металлом, он имеет кристаллическую структуру, в которой эти наружные электроны общие. Они-то и переносят заряд, если приложить к металлу электрическое поле.

В растворах носителями заряда являются ионы.

Если говорить о таких веществах, как кремний, то по своим свойствам он является полупроводником и работает несколько по иному принципу, но об этом позже. А пока разберемся, чем же отличаются такие классы веществ, как:

  1. Проводники;
  2. Полупроводники;
  3. Диэлектрики.

Проводники и диэлектрики

Есть вещества, которые ток почти не проводят. Они называются диэлектриками. Такие вещества способны поляризоваться в электрическом поле, то есть их молекулы могут поворачиваться в этом поле в зависимости от того, как распределены в них электроны. Но поскольку электроны эти не являются свободными, а служат для связи между атомами, ток они не проводят.

Проводимость диэлектриков почти нулевая, хотя идеальных среди них нет (это такая же абстракция, как абсолютно черное тело или идеальный газ).

Условной границей понятия «проводник» является ρ<10^-5 Ом, а нижний порог такового у диэлектрика - 10^8 Ом.

Между этими двумя классами существуют вещества, называемые полупроводниками. Но выделение их в отдельную группу веществ связано не столько с их промежуточным состоянием в линейке «проводимость - сопротивление», сколько с особенностями этой проводимости в различных условиях.

Зависимость от факторов внешней среды

Проводимость - не совсем постоянная величина. Данные в таблицах, откуда берут ρ для расчетов, существуют для нормальных условий среды, то есть для температуры 20 градусов. В реальности для работы цепи сложно подобрать такие идеальные условия; фактически у.с. (а стало быть, и проводимость) зависят от следующих факторов:

  1. температура;
  2. давление;
  3. наличие магнитных полей;
  4. свет;
  5. агрегатное состояние.

Разные вещества имеют свой график изменения этого параметра в разных условиях. Так, ферромагнетики (железо и никель) увеличивают его при совпадении направления тока с направлением силовых линий магнитного поля. Что касается температуры, то зависимость здесь почти линейная (существует даже понятие температурного коэффициента сопротивления, и это тоже табличная величина). Но направление этой зависимости различно: у металлов оно повышается с повышением температуры, а у редкоземельных элементов и растворов электролитов увеличивается - и это в пределах одного агрегатного состояния.

У полупроводников зависимость от температуры не линейная, а гиперболическая и обратная: при повышении температуры их проводимость увеличивается. Это качественно отличает проводники от полупроводников. Вот так выглядит зависимость ρ от температуры у проводников:

Здесь представлены удельное сопротивление меди, платины и железа. Немного другой график у некоторых металлов, например, ртути — при понижении температуры до 4 К она теряет его почти полностью (такое явление называется сверхпроводимостью).

А для полупроводников эта зависимость будет примерно такая:

При переходе в жидкое состояние ρ металла увеличивается, а вот дальше все они ведут себя по-разному. Например, у расплавленного висмута оно ниже, чем при комнатной температуре, а у меди - в 10 раз выше нормального. Никель выходит из линейного графика еще при 400 градусах, после чего ρ падает.

Зато у вольфрама температурная зависимость настолько высока, что это становится причиной перегорания ламп накаливания. При включении ток нагревает спираль, и ее сопротивление увеличивается в несколько раз.

Также у. с. сплавов зависит от технологии их производства. Так, если мы имеем дело с простой механической смесью, то сопротивление такого вещества можно посчитать по среднему, а вот оно же у сплава замещения (это когда два и более элемента складываются в одну кристаллическую решетку) будет иным, как правило, куда большим. Например, нихром, из которого делают спирали для электроплиток, имеет такую цифру этого параметра, что этот проводник при включении в цепь греется до красноты (из-за чего, собственно, и используется).

Вот характеристика ρ углеродистых сталей:

Как видно, при приближении к температуре плавления оно стабилизируется.

Удельное сопротивление различных проводников

Как бы то ни было, а при расчетах используется ρ именно в нормальных условиях. Приведем таблицу, по которой можно сравнить эту характеристику у разных металлов:

металлудельное сопротивление, Ом·мтемпературный коэффициент, 1/°С* 10^-3
медь1,68*10^-83,9
алюминий2,82*10^-83,9
железо1*10^-75
серебро1,59*10^-83,8
золото2,44*10^-83,4
магний4,4*10^-83,9
олово1,09*10^-74,5
свинец2,2*10^-73,9
цинк5,9*10^-83,7

Как видно из таблицы, лучший проводник - это серебро. И только его стоимость мешает массово применять его в производстве кабеля. У.с. алюминия тоже небольшое, но меньше, чем у золота. Из таблицы становится понятно, почему проводка в домах либо медная, либо алюминиевая.

В таблицу не включен никель, у которого, как мы уже сказали, немного необычный график зависимости у. с. от температуры. Удельное сопротивление никеля после повышения температуры до 400 градусов начинает не расти, а падать. Интересно он ведет себя и в других сплавах замещения. Вот так ведет себя сплав меди и никеля в зависимости от процентного соотношения того и другого:

А этот интересный график показывает сопротивление сплавов Цинк - магний:

В качестве материалов для изготовления реостатов используют высокоомные сплавы, вот их характеристики:

сплавудельное сопротивление
манганин4,82*10^-7
константан4,9*10^-7
нихром1,1*10^-6
фехраль1,2*10^-6
хромаль1,2*10^-6

Это сложные сплавы, состоящие из железа, алюминия, хрома, марганца, никеля.

Что касается углеродистых сталей, то оно составляет примерно 1,7*10^-7 Ом · м.

Разница между у. с. различных проводников определяет и их применение. Так, медь и алюминий массово применяются при производстве кабеля, а золото и серебро - в качестве контактов в ряде радиотехнических изделий. Высокоомные проводники нашли свое место среди производителей электроприборов (точнее, они и создавались для этого).

Изменчивость этого параметра в зависимости от условий внешней среды легла в основу таких приборов, как датчики магнитного поля, терморезисторы, тензодатчики, фоторезисторы.

tokar.guru

Электропроводность - сталь - Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1

Электропроводность - сталь

Cтраница 1

Электропроводность стали в 6 - 7 раз меньше электропроводности меди.  [1]

Электропроводность стали, даже с малым количеством примесей, сравнительно невелика. Это удельное сопротивление стали относится к прохождению через нее постоянного тока; при переменном токе, благодаря магнитным свойствам стали, активное сопротивление ее и потери мощности в ней еще более возрастают.  [2]

Электропроводность вольфрама вдвое превышает электропроводность стали. Использование вольфрама в электротехнике ограничено изготовлением спиралей для электрических ламп, контактов для некоторых электрических аппаратов.  [3]

Излагаются результаты исследований термоэдс и электропроводности стали ст. 3 при акустической усталости. Показана возможность контроля структуры металлов по характеру и величине изменения термоэдс при акустической усталости.  [4]

В гальваностегии медные покрытия применяются для защиты стальных изделий от цементации, для повышения электропроводности стали ( биметаллические проводники), а также в качестве промежуточного слоя на изделиях из стали, цинка и цинковых и алюминиевых сплавов перед нанесением никелевого, хромового, серебряного и других видов покрытий для лучшего сцепления или повышения защитной способности этих покрытий. Для защиты от коррозии стали и цинковых сплавов в атмосферных условиях медные покрытия небольшой толщины ( 10 - 20 мкм) непригодны, так как в порах покрытия разрушение основного металла будет ускоряться за счет образования и действия гальванических элементов. Кроме того, медь легко окисляется на воздухе, особенно при нагревании.  [5]

Крутизна спадания тока по глубине будет тем больше, чем выше частота тока, а также чем выше электропроводность стали и ее магнитная проницаемость; зависимость эта квадратичная. Электропроводность стали уменьшается с температурой нагрева, а магнитная проницаемость снижается с увеличением силы тока в индукторе, по достижении температуры точки Кюри ( 768 С) сталь теряет магнитные свойства, ее относительная магнитная проницаемость принимается равной единице.  [7]

Хром резко повышает твердость и прочность стали, придает ей химическую стойкость к действию кислот, газов и других реагентов, а также сообщает жароупорность и уменьшает вязкость, тепло - и электропроводность стали, но ухудшает ее свариваемость.  [8]

Крутизна спадания тока по глубине будет тем больше, чем выше частота тока, а также чем выше электропроводность стали и ее магнитная проницаемость; зависимость эта квадратичная. Электропроводность стали уменьшается с температурой нагрева, а магнитная проницаемость снижается с увеличением силы тока в индукторе, по достижении температуры точки Кюри ( 768 С) сталь теряет магнитные свойства, ее относительная магнитная проницаемость принимается равной единице.  [10]

Несмотря на дешевизну, сравнительную распространенность и хорошую механическую прочность, сталь в качестве проводникового материала применяют сравнительно редко. Электропроводность стали, даже с малым количеством примесей, сравнительно невелика. Это удельное сопротивление стали относится к прохождению через нее постоянного тока; при переменном токе благодаря магнитным свойствам стали активное сопротивление ее и потери мощности в ней еще более возрастают.  [11]

Крутизна спадания тока по глубине будет тем больше, чем выше частота тока, а также чем выше электропроводность стали и ее магнитная проницаемость; зависимость эта квадратичная. Электропроводность стали уменьшается с температурой нагрева, а магнитная проницаемость снижается с увеличением силы тока в индукторе, по достижении температуры точки Кюри ( 768 С) сталь теряет магнитные свойства, ее относительная магнитная проницаемость принимается равной единице.  [13]

Для сплавов ЭИ617 и ЭИ437 минимум электропроводности соответствует деформациям 1 и 0 3 % соответственно. На кривой же изменения электропроводности стали 1Х18Н9 после минимума при 2 % пластической деформации наблюдается более заметный возврат электропроводности стали и ее последующее повторное снижение до минимального значения при 10 % деформации ( фиг.  [14]

В гальваностегии медное покрытие защищает стальные изделия от цементации, повышает электропроводность стали ( в биметаллических проводниках), служит промежуточным слоем, улучшающим сцепление и повышающим защитную способность никелевых, хромовых и др. покрытий, наносимых на изделия из стали, цинка, цинковых и алюминиевых сплавов. Перед меднением поверхность изделий очищают от жировых и окисных загрязнений.  [15]

Страницы:      1    2

www.ngpedia.ru

Электропроводность металлическая - Справочник химика 21

    В зоне проводимости, образованной за счет взаимодействия Зз-орбиталей, N атомов натрия образуют такое же число энергетических уровней. Так как у каждого атома натрия имеется лишь по одному валентному электрону, при низких температурах в зоне проводимости будет заполнена только половина уровней. Большое число незанятых энергетических уровней в зоне приводит к высокой подвижности электронов и обеспечивает высокую электропроводность металлического натрия. Аналогичное строение зоны проводимости [c.83]
    Отношение L/S наиболее просто определяется в том случае, если проводник имеет строго определенную геометрическую форму, которой ограничиваются силовые линии тока, проходя-ш,его через проводник, это наблюдается, например, при измерении электропроводности металлических проводников. 
[c.105]

    Обычная форма висмута обладает некоторыми интересными особенностями. Как видно из рис. 1Х-56, электропроводность металлического В1 резко изменяется в момент плавления (теплота плавления 2,6 ккал/г-атом). Объем висмута при плавлении заметно уменьшается, т. е. он (подобно воде) ведет себя в этом отношении аномально. [c.468]

    Электропроводность металлических проводников обусловлена наличием в их кристаллических решетках свободных и слабо связанных электронов электронная проводимость). [c.256]

    Вызывает интерес электропроводность металлического натрия в жидком аммиаке. Нейтральные атомы натрия диссоциируют на положительные ионы Ыа+ и электроны. [c.347]

    Причастность ртути к славному клану металлов долгое время была под сомнением. Даже Ломоносов колебался, можно ли считать ртуть металлом, несмотря на то, что и в жидком состоянии она обладает почти полным комплексом металлических свойств тепло- и электропроводностью, металлическим блеском и так далее. При охлаждении ртути до — 39° С становится совсем очевидным, что она — одно из светлых тел, которые ковать можно . 

[c.241]

    Следует иметь в виду, что магнитная восприимчивость и электропроводность. характеризуют свойства объемной кристаллической решетки твердого тела. Поэтому при малой относительной доле поверхности изменения свойств последней в результате адсорбции могут не оказывать заметного влияния на указанные величины. При изучении адсорбции на тонких пленках такие изменения становятся заметными. Влияние адсорбции различных веществ на изменение электропроводности металлических пленок наблюдалось в ряде работ, например [80, 109, 206, 208, 226—228, 324, 325, 1293, 1300, 1031], причем, по изложенным выше причинам, корреляция этих изменений с изменениями величин ф не всегда имела место [206]. [c.60]

    Анизотропны и некоторые химические характеристики, напр, скорость окисления и травления. В технике используют материалы (напр., железобетон, волокнистые и слоистые композиционные материалы), в к-рых А. создается искусственно с целью улучшения их эксплуатационных св-в. К этому прибегают и для создания св-в, получить к-рые в обычных материалах (нанр., электропроводных) не удается. А. мех. св-в контролируют испытанием на растяжение образцов материала в трех или в шести направлениях с последующим расчетом св-в в любом направлении. А. постоянных упругости контролируют неразрушающим ультразвуковым методом, А. электропроводности металлических материалов — неразрушающим методом вихревых токов. Последним методом можно контролировать и А. прочности изделий из термически упрочняемых алюминиевых сплавов. 

[c.81]

    Снижение выхода водорода по току и соответствующее загрязнение кислорода водородом может происходить при металлизации диафрагмы. Если слой металлической губки на катоде становится настолько толстым, что достигает диафрагмы и проникает через нее, то на поверхности губки, проникающей через диафрагму в анодное пространство, выделяется водород. Обычно оба процесса — металлизация диафрагмы и образование электропроводных металлических мостиков между рамой и катодом протекают одновременно и сопровождают друг друга. При вскрывании ячейки электролизера металлизация диафрагмы легко обнаруживается по черному осадку губчатого железа на ее стороне, обращенной к аноду. 

[c.73]

    Зурманом [62—65 были разработаны методы измерения электропроводности тонких металлических пленок во время хемосорбции ряда простых адсорбатов, в том числе воды. Электропроводность металлической пленки будет изменяться во время акта хемосорбции или десорбции, если электроны молекул адсорбата принимают участие в электронной проводимости самого металла или электроны проводимости металла входят в состав электронных оболочек молекул адсорбата. [c.160]

    Возникновение комплекса (МОН) аде сопровождается переходом электрона в металл и увеличением электропроводности металлической пленки (рис. 4). [c.168]

    В более концентрированных растворах сольватированные ионы металла оказываются связанными в кластеры, а в области концентраций, больших 1 моль, растворы по свойствам приближаются к металлам. В последнем случае аммонизированные ионы металла удерживаются морем электронов , аналогично тому, что, имеет место в металле. Электропроводность растворов в аммиаке аномально большая при всех концентрациях, но особенно велика она в области больших концентраций и приближается к электропроводности металлического проводника. С позиций окислительно-510 

[c.510]

    В заключение отметим, что случай минимума кривой электропроводности был установлен также при изучении электропроводности металлического натрия в жидком аммиаке. [c.176]

    Для электролитов характерна высокая электропроводность. Если постоянное электрическое напряжение подвести при помощи металлических проводников (электродов) к электролиту, то наблюдается прохождение тока через раствор это явление непременно сопровождается химическими реакциями окисления и восстановления, протекающими на электродах. В этом заключается характерное отличие электропроводности электролитов от электропроводности металлических проводников. Электрический ток, протекая по металлу, не вызывает химических изменений в проводнике, по которому течет ток, только выделяется тепло. В электролитах же имеют место и выделение тепла и химические реакции на эле

www.chem21.info

Удельная электропроводность металлов и сплавов

    Металлы относятся к веществам с очень хорошей электронной проводимостью (проводники первого рода). Их удельная электропроводность о от 10 до 10 ом -см , НЛП в системе СИ от 10 до 10 сим-мг (1 сим = 1 oл( ). Несколько меньшей проводимостью, чем чистые металлы, обладают их сплавы, некоторые интерметаллические соединения и различные карбиды, гидриды, нитриды металлов, являющиеся фазами переменного состава. Удельная проводимость металлов выражается уравнением 
[c.231]

    В электротехнике применяют две группы проводников. К первой относятся проводники с высокой электропроводностью, больщей частью чистые металлы (медь, алюминий), служащие для канализации электричества (провода) вторую группу составляют сплавы, некоторые чистые металлы и другие материалы, обладающие большим удельным сопротивлением, благодаря которому они дают возможность на небольшом участке цепи и в небольшом объеме сосредоточить большое падение потенциала. По применению эту группу проводников в свою очередь можно подразделить на две подгруппы а) сплавы для измерительных приборов и эталонов и б) проводники для нагревателей и реостатов. [c.122]

    При застывании металлических сплавов очень часто образуются твердые растворы. Свойства твердых растворов с изменением их состава изменяются непрерывно, но характер зависимости свойств от состава может быть различным. Так, например, в сплавах золота и серебра коэффициент теплового расширения р между 17° и 144° и удельный объем при 15° 15 изменяются линейно. Прямая соединяет значения соответствующих констант каждого из компонентов, отложенных по соответствующим осям диаграммы рис. 64. Зависимости остальных свойств сплава от его состава, приведенные на этом рисунке, описываются плавными кривыми линиями, проходящими через максимум или минимум, например, модуль упругости Е, модуль твердости Н, удельная электропроводность X, термоэлектродвижущая сила в паре со свинцом е, температурный коэффициент электрического сопротивления от 0° до 100° С Оо-юо- Вид этих кривых характерен для твердых растворов металлов. [c.236]

    Присутствие ионов аммония в конденсатах пара влияет на значения удельной электропроводности конденсата поэтому в случае присутствия ионов аммония необходимо вносить в измеряемые значения электропроводности соответствующие поправки. Ионы аммония, присутствующие в воде, вызывают коррозию меди и сплавов меди, так как медь может растворяться с образованием медноаммиачных комплексов. Аммиак в паре вызывает коррозию медных деталей подшипников. При наличии в машинах нежелезных деталей не следует допускать присутствия аммиака в водяном паре. Однако, как недавно показал Черна [117], присутствие аммиака в паре, наоборот, желательно, если вся система сделана целиком из стали, так как аммиак обеспечивает высокое значение pH воды, питающей паровую установку, и конденсата без повышения концентрации щелочи в воде. В отсутствие кислорода аммиак в концентрациях до 10 ч.н.м., повидимому, не вызывает коррозии нежелезных металлов, применяемых в паропроводах. [c.153]

    Проводники обладают малым удельным сопротивлением, порядка 10 —10 ом-см, и высокой электропроводностью. К проводникам относятся многие металлы и сплавы (серебро, медь, золото, бронза и др.). [c.66]

    Направление научных исследований разделение редкоземельных элементов получение чистых солей и редкоземельных элементов высокой степени чистоты контроль чистоты солей и металлов спектроскопическим методом и с помощью радиоизотопов получение сплавов редкоземельных элементов изучение физических свойств (магнетизм, коэффициент дилатации, электропроводность, удельная теплоемкость, твердость, механические свойства) чистых металлов, сплавов и различных соединений (главным образом ферритов). [c.339]

    Концентрация компонентов этого электролита может быть пропорционально снижена вдвое за счет соответственного снижения плотности тока. Удельная электропроводность электролита равна 0,175 Из него осаждаются светлые мелкокристаллические покрытия, обладающие высокой прочностью сцепления с основным металлом, в частности, с медью и ее сплавами без какой-либо специальной обработки. Поэтому осаждение серебра можно производить без амальгамирования или предварительного серебрения. Применение реверсирования тока с соотношением периодов 10 1 еще более улучшает качество покрытий [6]. [c.27]

    Еще 35 лет тому назад все материалы, использовавшиеся в электротехнике, в зависимости от величины их удельной проводимости а делились только на проводники (а = 10 — 0 ом -см ) и диэлектрики (а = 10 10 ом -см ). К наиболее характерным проводникам, как подчеркивалось в физике — проводникам первого рода, относились металлы и сплавы, обладающие электронной электропроводностью. Кроме того, были известны и сравнительно хорошо изучены свойства жидких тел (растворов, расплавов) с ионной электропроводностью. Их относили к проводникам второго рода или электролитам удельная проводимость последних существенно меньше, чем у проводников первого рода. Подавляющее же большинство окружающих нас веществ имеет электронную электропроводность, при значениях удельной проводимости, лежащих в интервале 10" —10 ом --см и, таким образом, не может быть отнесено ни к проводникам, ни к диэлектрикам. [c.9]

    Покрытия из благородных металлов используются не только для отделки, по и для улучшения эксплуатационных характеристик изделий. Эти покрытия, как правило, имеют высокую стойкость против коррозии в агрессивных средах, сопротивление механическому и электроэрозионному износу, высокую отражательную способность и низкое удельное сопротивление [07]. В радиоэлектронике серебрение и золочение токонесущих деталей применяется для улучшения поверхностной электропроводности и максимального снижения переходного сопротивления в местах контактов. В производстве транзисторов, имеющих хрупкую и тонкую обкладку из кремния, для нринаивания контактов используется сплав золота с добавкой 0,5% сурьмы. Германиевая пластинка без всякого флюса припаивается к коваровому диску, покрытому сплавом Аи—Sb или Аи—In (0,5—1,0% In). В области низкочастотных коммутирующих устройств нашли применение золото-никелевые сплавы, содержащие 0,5—2% никеля. В производстве печатных схем также находят применение золото-серебряные сплавы, содержащие 1—3% серебра. В электронной технике особое значение имеет получение покрытий из золота с добавкой кобальта, которые отличаются большим сроком службы в условиях высокотемпературных режимов. Электролитически осажденные пленки таких редких металлов, как германий, таллий, галлий, индий, необходимы в полупроводниковой технике 167]. [c.378]

    В частности, удельное сопротивление стекла электрическому току значительно зависит от температуры, и в этом оно ведет себя, как полупроводник. Если металлы и их сплавы, а также большинство изоляционных материалов имеют температурный коэффициент сопротивления (ТКС) не более 1 % на градус, то у стекла ТКС доходит до 15% на градус. С ростом температуры сопротивление стекла падает, и стекло становится проводником электрического тока с удельным сопротивлением, близким к удельному сопротивлению электролитов. Это свойство исп

www.chem21.info

 

С

Свойства меди зависят от ее атомной структуры. Такие свойства, как термодинамические, магнитные, упругость определяются строением кристаллической решетки и не зависят, или очень мало зависят от ее дефектов и наличия в ней чужеродных атомов. В то же время такие свойства, как электро- и теплопроводность, механические, усталостные, оптические, коррозионные и другие сильно зависят от дефектов кристаллической решетки и наличия в ней чужеродных атомов.

Атомный номер меди 29. Электронная конфигурация свободного атома меди в нормальном состоянии (0 К) IS2 2S26 3S2 Зр6 3d10 4S1, основной терм - 2S 1/2.

Медь, встречающаяся в природе, состоит из стабильных изотопов 63Cu (69,1%) и 65Си (30,9%).

Медь изоморфна и кристаллизуется с образованием гранецентрированной кубической ре- шепси со структурой типа Al Период кристаллической решетки меди, равный 0,36074 нм при температуре 18С, практически не зависит от чистоты меди..

Медь является уникальным электро- и теплопроводящим металлом и уступает по этим характеристикам только серебру.

Высокая электропроводность элементов подгруппы меди (Си, Ag, Au) по сравнению с другими элементами объясняется большим числом свободных электронов, способных переносить электрический заряд. Электропроводность металлов согласно квантовой теории зависит не от общего числа электронов, свободно движущихся в единице объема, а от числа таких электронов, для которых имеются еще незаполненные энергетические уровни, образующие зону проводимости. Это число называется эффективным электронным числом (nэфф).

За эталон электросопротивления принята отожженная проволока из электролитической меди чистотой 99,9% с плотностью 8,89 г/см , длиной 1 м и массой 1 г. Электросопротивление такой проволоки при температуре 20С - 0,15328 0м, удельное электросопротивление при этой температуре, составляющее 0,017241 мк*Ом*м, принято за эталон 100% электропроводности по IACS.

Удельная электропроводность такой проволоки составляет 58 МСм/м.

Для бескислородной меди высокой чистоты, содержащей примеси, %: Fe - 0,0005; Sb - 0,0001; Pb - 0,00005; Sn - 0,00005; Ni - 0,0001; Bi - 0,0001; Ag - 0,00003; As - 0,0001; Те - 0,0001; Se - 0,0001; S - 0,0001; С - 0,0008, получены следующие характеристики:

Удельное электросопротивление при 20С, мк*Ом*м                              0,0167

Удельная электропроводность, МСм/м                          59,88

Электропроводность при 20С (IACS), %:

объемная                                                                                                               103,6

по массе                                                                                                                 102,3

Наиболее отрицательное влияние на электропроводность меди оказывают элементы с резким отличием химических свойств.

Электросопротивление меди изменяется пропорционально содержанию примесей, если они в определенных пределах образуют с медью твердые растворы. Растворимые в меди примеси в большей степени снижают ее электропроводность по сравнению с примесями, образующими с медью гетерогенные сплавы. В гетерогенных сплавах электросопротивление меди зависит не только от содержания примесей, но и от формы расположения и распределения гетерогенной фазы.

Влияние примесей на электропроводность кислородсодержащей меди отличается от влияния их на бескислородную медь. Многие элементы-примеси образуют с кислородом оксиды, которые оказывают меньшее влияние на электропроводность меди, чем соответствующие металлы.

Серебро, мышьяк, висмут, селен, сера и теллур при содержании их в меди < 0,05% каждого не образуют стабильных оксидов, поэтому влияние кислорода на их поведение невелико.

. .

 

 

 

www.libmetal.ru

Электропроводность металлов - Энциклопедия по машиностроению XXL

Электрический ток передается в металлах движением электронов, образующих электронный газ. При отсутствии внешнего электрического поля электроны движутся во всех направлениях, и это движение электронов проводимости носит неупорядоченный характер. Под влиянием же разности потенциалов, приложенной к металлу извне, появляется направленное движение электронов. Движение электронов и осуществляет передачу электричества. Чем слабее электроны связаны с атомами, тем больше будет электропроводность металла.  [c.10]
Металлы относятся к проводникам первого ряда для них характерно прохождение тока, не сопровождающееся химическим изменением материала. В отличие от растворов электролитов, электропроводность металла не связана с переносом вещества и носит название электронной или металлической.  [c.10]

В главе о дисперсии. Действительно, взяв для меди, например, статическое значение электропроводности о = 5,14 10 с , найдем для желтого света, т. е. для V = 5 10 с , что о/у = 1000, тогда как = 1,67. Точно так же произведение для ртути значительно больше, чем для натрия, тогда как обычная электропроводность натрия несравненно больше, чем для ртути. Однако проверка указанных соотношений возможна, если определять д и х для более низких частот (инфракрасных), где и для оптических свойств металлов главную роль играют свободные электроны. Так, например, для X = 12 мкм требуемая теорией связь между оптическими константами и коэффициентом электропроводности металла хорошо оправдывается на опыте.  [c.494]

К ионным кристаллам относятся большинство диэлектриков с высокими значениями удельного электрического сопротивления. Электропроводность ионных кристаллов при комнатной температуре более чем на двадцать порядков меньше электропроводности металлов. Электропроводность в ионных кристаллах осуществляется, в основном, ионами.  [c.71]

Металлические твердые тела в отличие от других типов твердых тел, обладают рядом интересных особенностей. К этим особенностям следует отнести высокую электропроводность, металлический блеск, связанный с большими коэффициентами отражения электромагнитных волн, высокую пластичность (ковкость) и др. Удельная электропроводность металлов при комнатных температурах составляет 10 —10 Ом -м-, тогда как типичные неметаллы, например кварц, проводят электрический ток примерно в 10 раз хул е типичного металла серебра. Для металлов характерно возрастание электропроводности с понижением температуры. Из 103 элементов таблицы Менделеева 19 не являются металлами.  [c.82]

ЗАВИСИМОСТЬ ЭЛЕКТРОПРОВОДНОСТИ МЕТАЛЛОВ ОТ ТЕМПЕРАТУРЫ  [c.255]

Соотношение между величинами потоков отраженной и поглощенной энергии должно зависеть от электропроводности металла. Опыт показывает, что чем больше электропроводность металла, тем выше его отражающая способность (например, благородные и щелочные металлы являются хорошими отражателями). Металлы с худшей электропроводностью (например, железо) имеют более низкий коэффициент отражения.  [c.25]

ЭЛЕКТРОПРОВОДНОСТЬ МЕТАЛЛОВ И СПЛАВОВ ПРИ НИЗКИХ ТЕМПЕРАТУРАХ )  [c.153]

Действительно, огромное чпсло экспериментальных исследований, которые велись в течение по крайней мере столетия, еще не привели пас к полному пониманию природы электрического сопротивления металлов, однако вместе с тем такого обилия полезных сведений, которое получено при изучении электропроводности металлов, вероятно, нельзя было бы иметь с помощью каких-либо других измерений.  [c.153]

Л. III. Д- МАКДОНАЛЬД. ЭЛЕКТРОПРОВОДНОСТЬ МЕТАЛЛОВ И СПЛАВОВ  [c.168]

В случаях электропроводности металлов или теплопроводности неметаллов поле (или температурный градиент) приводит к постоянному возрастанию J, которое должно быть уравновешено процессами, в которых J не сохраняется. В случае теплопроводности металлов возрастание J уравновешивается термоэлектрическим полем, возникающим прп наложении условия, заключающегося в том, что электрический ток должен обращаться в нуль.  [c.286]

Дуговая плазменная струя — интенсивный источник теплоты с Бшроким диапазоном технологических свойств. Ее можно исполь зовать для нагрева, сварки или резки как электропроводных металлов (обе схемы рис. 53), так и неэлектропроводпых материалов, таких как стекло, керамика и др. (плазменная струя косвенного действия, рис. 53, б). Тепловая эффективность дуговой плазмониой струи зависит от величины сварочного тока и напряжения, состава, расхода и скорости истечения плазмообразующего газа, расстояния от сопла до поверхности изделия, скорости  [c.65]

Металлическая связь возникает при образовании из внешних (относительно слабо связанных с ядром) электронов отрицательно заряженного элек-тронного газа , в результате чего положительно заряженные ионы создают плотную, но пластичную кристаллическую решетку. Электроны, свободно перемещаясь между атомами, обеспечивают высокую электропроводность металлов. Металлическая связь усиливается при повышении концентрации электронного газа .  [c.6]

Металлические связи образуют структуры путем взаимодействия положительных ионов решетки (атомных остатков) и делока-лизированных, обобществленных электронов. Эти связи являются гомеополярными. Они по существу не относятся к химическим, и понятие металлические связи можно считать качественным, так как металлы не имеют молекулярного строения, а их атомы соединяются в кристаллические образования. Этот вид связи и обусловливает высокую прочность, пластичность и электропроводность металлов. Энергия связи — около Ю Дж/моль. Прочная металлическая связь наблюдается при образовании интер-металлидов и некоторых твердых растворов. Одна из ее особенностей — отсутствие насыщения, определяемого валентностью соответствующих атомов.  [c.10]

Взаимодействие света с металлом приводит к возникновению вынужденных колебаний свободных электронов, находящихся внутри металлов. Такие колебания вызывают вторичные волны, приводящие к сильному отражению света от металлической поверхности и сравнительно слабой волне, идущей внут])ь металла. Чем больше электропроводность металлов, тем сильнее происходит отражение света от нх поверхности. В идеальном проводнике, для которого а -> оо, поглощение полностью отсутствует н весь падающий на его поверхность свет отражается. Поэтому заметный слой металла является непрозрачным для видимого света. Сильное поглощение проникающей внутрь металла световой волны обусловлено превращением энергии волны в джоулево тепло благодаря взаимодействию почти свободных электро1Юв, испытываюидих вынужденные колебания под действием световой волны.  [c.61]

Таким образом, характерная особенность металла, состоящая в его высокой отражательной способности и проявляющаяся в наличии особого металлического блеска чистой (не покрытой окислами) поверхности металлов, связана с электропроводностью металла. Чем больще коэффициент электропроводности, тем, вообще говоря, выше отражательная способность металлов.  [c.489]

Подвижность носителей. Подвижность носителей заряда определяется согласно (7.124) временем релаксации т. Время релаксации было введено в модели свободных электронов Друде для объяснения теплопроводности и электропроводности металлов. Предполагалось, что за единичнре время любой электрон испытывает столкновение с вероятностью, равной 1/т, т. е. считалось, что результат столкновения не зависит от состояния электронов в момент рассеяния. Такое упрощение является чрезмерным. Частота столкновений электрона сильно зависит, например, от распределения других электронов, так как в силу принципа Паули электроны после столкновений могут переходить только на свободные уровни. Кроме того, в твердом теле существуют различные механизмы рассеяния. Поэтому при таком описании столкновений от приближения времени релаксации отказываются. Вместо введения времени релаксации предполагают существование некоторой вероятности того, что за единичное время электрон из зоны п с волновым вектором к в результате столкновения перейдет в зону с волновым вектором ki. Эту вероятность находят с помощью соответствующих микроскопических расчетов. Такой подход, однако, очень сильно осложняет рассмотрение.  [c.249]

В предыдущей главе при обсуждении вклада электронов проводимости в теплопроводность и теплоемкость металлов было установлено, что электронный газ в металлах является сильно вырожденным. Поскольку в этом случае концентрация электронов от температуры практически не зависит, температурная зависимость электропроводности металла o=e/ip, определяется зависимостьк> подвижности от Т. В области высоких. температур в металлах, так же как и в полупроводниках, доминирует рассеяние электронов на фононах. Выше было показано, что для вырожденного электронного газа подвижность, обусловленная рассеянием на фононах, обратно пропорциональна температуре (7.164).  [c.255]

В 1911, г., проводя эксперименты по исследованию влияния примесей на остаточное соаротивление металлов, голландский физик Г. Камерлинг-Оннес обнаружил новое явление, получившее название сверхпроводимости. Изучая зависимость сопротивления ртути от температуры, он установил, что при очень низких температурах сопротивление образца исчезало, причем самым неожиданным образом. При температуре 4,2 К удельное электрическое сопротивление резко обращалось в нуль (рис. 7.31). Изложенная выше теория электропроводности металлов предсказывает, что в образцах без примесей и дефектов удельное f сопротивление должно стремиться к нулю при  [c.262]


mash-xxl.info

Электропроводность - медь - Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 2

Электропроводность - медь

Cтраница 2


Незначительно снижают электропроводность меди малые добавки только некоторых элементов, например серебра, кадмия, магния, хрома, циркония и др. Эти же добавки, образуя с медью ограниченные твердые растворы, повышают ее прочность и твердость. Сплавы меди с небольшим содержанием серебра, кадмия и магния ( до 1 0 %) принадлежит к термически необрабатываемым и упрочняются только за счет холодной деформации.  [17]

А) Электропроводность меди не зависит от примесей. В) Все примеси снижают электропроводность. С) Все примеси повышают электропроводность. D) Примеси, обладающие меньшим, чем медь удельным электросопротивлением ( например, серебро) повышают электропроводность, остальные - снижают.  [18]

Все примеси понижают электропроводность меди.  [20]

Влияние примесей на электропроводность меди показано на фиг.  [21]

Все примеси понижают электропроводность меди, как это видно из фиг. Наклеп также понижает электропроводность меди ( фиг. Поэтому, если от проводов не требуется высокой прочности, то применяется отожженная медь.  [22]

Особенно резко снижают электропроводность меди примеси, образующие с ней твердые растворы: мышьяк, фосфор, алюминий и олово. Такие примеси, как висмут, свинец, кислород, понижают пластичность меди при горячей обработке давлением. Небольшие количества висмута ( тысячные доли процента) придают меди красноломкость и хладо-ломкость, а свинца ( сотые доли процента) - красноломкость. Понижение пластичности объясняется тем, что эти примеси образуют с медью легкоплавкие эвтектики, располагающиеся по границам зерен и ослабляющие связь между ними. При нагреве меди под горячую обработку давлением эвтектики расплавляются и металл разрушается.  [23]

Высокая теплопроводности и электропроводность меди зйт удняют ее электросварку ( точечную или роликовую), оеобенио в виде массивных изделий.  [25]

Такое же понижение электропроводности меди ( на 10 %) вызывается присутствием одной тысячной доли процента фосфора.  [26]

Практически все примеси ухудшают электропроводность меди, такое же влияние оказывает наклеп.  [27]

Некоторые примеси существенно уменьшают электропроводность меди. Поэтому медь для электротехнических целей должна быть очень чистой. Рафинирование меди осуществляется электролитическим способом; губчатую медь помещают в электролизер и делают анодом, как об этом рассказано в разд.  [29]

В наименьшей степени снижают электропроводность меди малые добавки серебра, но по пределу прочности и твердости при комнатной и повышенных температурах сплавы меди с серебром уступают медным сплавам с другими элементами.  [30]

Страницы:      1    2    3    4

www.ngpedia.ru

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *