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.
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
Страницы: 1 2
| Материал | Проводимость | Сопротивление | |
| (% IACS) | (Сименс/м) | (Ом*м) | |
| Железо и чугун | |||
| Железо чистое | 18.00 | 1.044*107 | 9.579*10-8 |
| В слитке Iron Ingot (непр.назв.ignot) (99.9% Fe) | 15.60 | 9.048*106 | 1.105*10-7 |
| Низкоуглеродистый белый чугун | 3.25 | 5.300*10-7 | |
|
Мартенситное хромо-никелевое (стое) железо /martensitic nickel-chromium iron |
2.16 | 8.000*10-7 | |
| Высококремнистый чугун / high-silicon iron | 3.45 | 5.000*10-7 |
|
| Железо-никелевые сплавы/ h igh-nickel iron | 1.0-1.2 | 1.4*10-6—1.7*10-6 | |
| Хромо-никелевое кремнистое железо / nickel-chromium-silicon iron | 1.0-1.2 | 1.5*10-6—1.7*10-6 | |
| Алюминиево-железные сплавы/ high-aluminum iron | 0.72 | 2.400*10-6 | |
| Кремнистый чугун/ medium-silicoon ductile iron | 2.0-3.0 | 5.8*10-7—8.7*10-7 | |
| Ниель-железные сплавы / high-nickel ductile (20% Ni) | 1.69 | 1.020*10 -6 | |
| Углеродистые и низколегированные стали. AISI | |||
| 1008 (Отожженная) | 11.81 | 1.460*10-7 | |
| 1010 | 12.06 | 1.430*10-7 | |
| 1015 (Отожженная) | 10.84 | 1.590*10-7 | |
| 1016 (Отожженная) | 10.78 | 1.600*10-7 | |
| 1018 (Отожженная) | 10.84 | 1.590*10-7 | |
| 1020 | 10.84 | 1.590*10-7 | |
| 1022 (Отожженная) | 10.84 | 1.590*10-7 | |
| 1025 (Отожженная) | 10.84 | 1.590*10-7 | |
| 1029 (Отожженная) | 10.78 | 1.600*10-7 | |
| 1030 (Отожженная) | 10.39 | 1.660*10-7 | |
| 1035 (Отожженная) | 10.58 | 1.630*10-7 | |
| 1040 (Отожженная) | 10.78 | 1.600*10-7 | |
| 1042 (Отожженная) | 10.08 | 1.710*10-7 | |
| 1043 (Отожженная) | 10.58 | 1.630*10-7 | |
| 1045 (Отожженная) | 10.64 | 1.620*10-7 | |
| 1046 | 10.58 | 1.630*10-7 | |
| 1050 (Отожженная) | 10.58 | 1.630*10-7 | |
| 1055 | 10.58 | 1.630*10-7 | |
| 1060 | 9.58 | 1.800*10-7 | |
| 1065 | 10.58 | 1.630*10-7 | |
| 1070 | 10.26 | 1.680*10-7 | |
| 1078 (Отожженная) | 9.58 | 1.800*10-7 | |
| 1080 | 9.58 | 1.800*10-7 | |
| 1095 | 9.58 | 1.800*10-7 | |
| 1137 | 10.14 | 1.700*10-7 | |
| 1141 | 10.14 | 1.700*10-7 | |
| 1151 | 10.14 | 1.700*10-7 | |
| 1524 | 8.29 | 2.080*10-7 | |
| 1524 (Отожженная) | 10.78 | 1.600*10-7 | |
| 1552 | 10.58 | 1.630*10-7 | |
| 4130 (Закаленная и отпущенная) | 7.73 | 2.230*10-7 | |
| 4140 (Закаленная и отпущенная) | 7.84 | 2.200*10-7 | |
| 4626 (Нормализованная и отпущенная) | 8.62 | 2.000*10-7 | |
| 4815 | 6.63 | 2.600*10-7 | |
| 5132 | 8.21 | 2.100*10-7 | |
| 5140 (Закаленная и отпущенная) | 7.56 | 2.280*10-7 | |
|
Холоднодеформированные нержавеющие стали отожженные AISI |
|||
| 201 | 2.50 | 6.900*10-7 | |
| 202 | 2.50 | 6.900*10-7 | |
| 301 | 2.39 | 7.200*10-7 | |
| 302 | 2.39 | 7.200*10-7 | |
| 302B | 2.39 | 7.200*10-7 | |
| 303 | 2.39 | 7.200*10-7 | |
| 304 | 2.39 | 7.200*10-7 | |
| 302Cu | 2.39 | 7.200*10-7 | |
| 304N | 2.39 | 7.200*10-7 | |
| 304 | 2.50 | 1.450*106 | 6.897*10-7 |
| 304 | 2.50 | 1.450*106 | 6.897*10-7 |
| 305 | 2.39 | 7.200*10-7 | |
| 308 | 2.39 | 7.200*10-7 | |
| 309 | 2.21 | 7.800*10-7 | |
| 310 | 2.21 | 7.800*10-7 | |
| 314 | 2.24 | 7.700*10-7 | |
| 316 | 2.33 | 7.400*10-7 | |
| 316N | 2.33 | 7.400*10-7 | |
| 316 | 2.30 | 1.334*106 | 7.496*10-7 |
| 317 | 2.33 | 7.400*10-7 | |
| 317L | 2.18 | 7.900*10-7 | |
| 321 | 2.39 | 7.200*10-7 | |
| 329 | 2.30 | 7.500*10-7 | |
| 330 | 1.69 | 1.020*10-6 | |
| 347 | 2.36 | 7.300*10-7 | |
| 347 | 2.40 | 1.392*106 | 7.184*10-7 |
| 384 | 2.18 | 7.900*10-7 | |
| 405 | 2.87 | 6.000*10-7 | |
| 410 | 3.02 | 5.700*10-7 | |
| 414 | 2.46 | 7.000*10-7 | |
| 416 | 3.02 | 5.700*10-7 | |
| 420 | 3.13 | 5.500*10-7 | |
| 429 | 2.92 | 5.900*10-7 | |
| 430 | 2.87 | 6.000*10-7 | |
| 430F | 2.87 | 6.000*10-7 | |
| 431 | 2.39 | 7.200*10-7 | |
| 434 | 2.87 | 6.000*10-7 | |
| 436 | 2.87 | 6.000*10-7 | |
| 439 | 2.74 | 6.300*10-7 | |
| 440A | 2.87 | 6.000*10-7 | |
| 440C | 2.87 | 6.000*10-7 | |
| 444 | 2.78 | 6.200*10-7 | |
| 446 | 2.57 | 6.700*10-7 | |
| PH 13-8 Mo | 1.69 | 1.020*10-6 | |
| 15-5 PH | 2.24 | 7.700*10-7 | |
| 17-4 PH | 2.16 | 8.000*10-7 | |
| 17-7 PH | 2.08 | 8.300*10-7 | |
| Холоднодеформированные и спеченные суперсплавы (супераллои, супералои) | |||
| Elgiloy | 1.73 | 9.950*10-7 | |
| Hastelloy Хастеллой «A» | 1.40 | 8.120*105 | 1.232*10-6 |
| Hastelloy Хастеллой»B» и «C» | 1.30 | 7.540*105 | 1.326*10-6 |
| Hastelloy Хастеллой»D» | 1.50 | 8.700*105 | 1.149*10-6 |
| Hastelloy Хастеллой»X» | 1.50 | 8.700*105 | 1.149*10-6 |
| Haynes 150 | 2.13 | 8.100*10-7 | |
| Haynes 188 | 1.87 | 9.220*10-7 | |
| Haynes 230 | 1.38 | 1.250*10-6 | |
| Incoloy 800 Инкаллой | 1.74 | 9.890*10-7 | |
| Incoloy 825 | 1.53 | 1.130*10-6 | |
| Incoloy 903 | 2.83 | 6.100*10-7 | |
| Incoloy 907 | 2.47 | 6.970*10-7 | |
| Incoloy 909 | 2.37 | 7.280*10-7 | |
| Inconel 600 Инконель | 1.70 | 9.860*105 | 1.014*10-6 |
| Inconel 600 | 1.67 | 1.030*10-6 | |
| Inconel 601 | 1.45 | 1.190*10-6 | |
| Inconel 617 | 1.41 | 1.220*10-6 | |
| Inconel 625 | 1.34 | 1.290*10-6 | |
| Inconel 690 | 11.65 | 1.480*10-7 | |
| Inconel 718 | 1.38 | 1.250*10-6 | |
| Inconel X750 | 1.41 | 1.220*10-6 | |
| L-605 | 1.94 | 8.900*10-7 | |
| M-252 | 1.58 | 1.090*10-6 | |
| MP35N | 1.71 | 1.010*10-6 | |
| Nimonic? 263 | 1.50 | 1.150*10-6 | |
| Nimonic 105 | 1.32 | 1.310*10-6 | |
| Nimonic 115 | 1.24 | 1.390*10-6 | |
| Nimonic 75 | 1.39 | 1.240*10-6 | |
| Nimonic 80A | 1.36 | 1.270*10-6 | |
| Nimonic 90 | 1.46 | 1.180*10-6 | |
| Nimonic PE.16 | 1.57 | 1.100*10-6 | |
| Nimonic PK.33 | 1.37 | 1.260*10-6 | |
| Rene 41 | 1.32 | 1.308*10-6 | |
| Stellite 6B Стеллит, стелит | 1.89 | 9.100*10-7 | |
| Udimet 500 | 1.43 | 1.203*10-6 | |
| Waspaloy | 1.39 | 1.240*10-6 | |
Проводимость меди и алюминия: удельная проводимость
Электрическая проводимость или электропроводность — это способность тела проводить электрический ток. Это понятие крайне важно в электротехнике: металлы, хорошо проводящие ток, используются в проводах, плохие проводники или диэлектрики — для защиты людей от электричества. Лучшим проводником является серебро, на втором месте стоит медь (она совсем немного уступает серебру), далее идут золото и алюминий.
Достоинства и недостатки медных проводов
Медь — это пластичный переходный металл. Имеет золотисто-розовый цвет, встречается в природе в виде самородков. Используется человеком с давних времен — в его честь была названа целая эпоха.
В таблице дано удельное электрическое сопротивление стали и других металловСегодня медные провода часто используют в электронных устройствах. К их достоинствам относятся:
- Высокая электропроводность (металл занимает второе место по этому показателю, уступая только серебру). По сравнению с алюминием медь эффективнее в 1,7 раза: при равном сечении медный кабель пропускает больше тока.
- Сварку, пайку и лужение можно проводить без использования дополнительных материалов.
- Провода обладают хорошей эластичностью и гибкостью, их можно сворачивать и сгибать без особого вреда.
Медь лишь немного уступает серебру
Однако до недавнего времени медные провода проигрывали алюминиевым из-за нескольких недостатков:
- Высокая плотность: при разных размерах медный провод будет весить больше, чем алюминиевый;
- Цена: алюминий в несколько раз дешевле;
- Медь окисляется на открытом воздухе: впрочем, это не влияет на ее работу и легко устраняется.
Какое сопротивление меди и алюминия
Алюминий — это легкий металл, который легко поддается обработке и литью. Обладает высокой электропроводностью: он стоит на 4 месте после серебра, меди и золота.
Важно! Несмотря на ряд достоинств (невысокую стоимость, малый вес, простоту обработки и другие) в долгосрочной перспективе алюминиевые провода менее выгодны, чем медные.
В электротехнике значение имеют 2 термина:
- Электропроводность: отвечает за передачу тока от одной точки к другой. Чем выше проводимость металла, тем лучше он передает электричество. При +20 градусах проводимость меди составляет 59,5 миллионов сименс на метр (См/м), алюминия — 38 миллионов См/м. Проводимость медного кабеля практически не зависит от температуры.
- Электросопротивление: чем выше это понятие, тем хуже вещество будет пропускать ток. Удельное сопротивление меди составляет 0,01724-0,0180 мкОм/м, алюминия — 0,0262-0,0295.
Иными словами, медь обладает более высокой проводимостью и меньшим сопротивлением, чем алюминий.
Какое удельное сопротивление стали
Сталь — это металлический сплав железа с углеродом и другими элементами. В ее состав входит не менее 45% железа, содержание углерода колеблется от 0,02% до 2,14%. В зависимости от точного состава сталь используется в строительстве, машиностроении и приборостроении, а также во многих областях, например, в транспорте, народном хозяйстве, при производстве бытовых приборов.
Стальные провода отличаются невысокой проводимостьюПроводимость стали составляет всего 7,7 миллионов См/м, удельное сопротивление — 0,13 мкОм/м, то есть оно довольно высоко. Сталь плохо проводит электричество и не применяется при производстве непосредственно кабелей. Однако нередко можно встретить внешнюю оцинкованную стальную оплетку, которая защищает провода от механического растяжения. Такая защита нужна, если кабель проходит под дорогой или на нестабильном грунте, если есть риск резко дернуть провод.
Также из стали делают ПНСВ — провод нагревательный со стальной жилой, имеющий изоляцию из винила. Его размещают внутри конструкции до заливания бетона и используют в дальнейшем для электрообогрева готового блока. Электричество кабель практически не проводит.
Из стали производят провод ПНСВСравнение проводимости разных видов стали
Характеристики стали зависят от ее состава и температуры:
- Для углеродистых сплавов сопротивление довольно низкое: оно составляет 0,13-0,2 мкОм/м. Чем выше температура, тем больше значение;
- Низколегированные сплавы имеют более высокое сопротивление — 0,2-0,43 мкОм/м;
- Высоколегированные стали отличаются высоким сопротивлением — 0,3-0,86 мкОм/м;
- Благодаря высокому содержанию хрома сопротивление хромистых нержавеющих сплавов равняется 0,5-0,6 мкОм/м;
- Хромоникелевые аустенитные стали являются нержавеющими и благодаря никелю имеют высокую сопротивляемость — 0,7-0,9 мкОм/м.
Медь стоит на втором месте по степени электропроводимости: она отлично пропускает электрический ток и повсеместно используется при изготовлении проводов. Не реже применяют и алюминий: он слабее меди, но дешевле и легче.
Проводниковые металлы и сплавы
Проводниковые металлы и сплавы должны обладать высокой электропроводностью, достаточно высокими механическими свойствами, сопротивляемостью к атмосферной коррозии, способностью поддаваться обработке давлением в горячем и холодном состоянии.
После серебра наиболее высокой электропроводностью обладают медь и алюминий. Они и являются наиболее распространенными проводниковыми материалами. Проводимость отожженного проводникового алюминия составляет приблизительно 62% проводимости стандартной меди. Но плотность алюминия мала, поэтому проводимость 1 кг алюминия составляет 214% проводимости 1 кг меди. Следовательно, алюминий экономически более выгоден для использования в качестве проводникового материала.
Применяемые в настоящее время проводниковые материалы можно разделить на следующие группы: проводниковая медь, проводниковый алюминий, проводниковые сплавы, проводниковое железо, сверхпроводники.
Проводниковая медь. При наличии в меди даже небольшого количества примесей ее электропроводность быстро уменьшается (рисунок 3.1).
Рисунок 3.1 – Влияние примесей на электропроводность меди
Для изготовления электрических проводов применяют электролитическую (катодную) медь, с суммарным содержанием примесей не более 0,05%. Катоды переплавляются в слитки, при этом содержание примесей в меди повышается. Проводниковая медь марки Ml должна содержать не более 0,1% примесей, в том числе не более, %: 0,001 Bi; 0,002 Sb; 0,002 As; 0,005 Fe; 0,002 Ni; 0,005 Pb; 0,002 Sn; 0,005 S; 0,05 O; 0,003 Ag. Фосфор для раскисления меди марки М1 не применяется.
Проводниковая медь имеет в отожженном состоянии имеет предел прочности 270 МПа. Предел прочности меди может быть повышен до 480 МПа путем холодной деформации, но при этом ее удельное сопротивление увеличивается (рисунок 3.2).
Рисунок 3.2 – Зависимость механических свойств и удельного электрического сопротивления меди марки М1 от степени деформации
Проводниковый алюминий. Недостатком алюминия является его срав-нительно низкая прочность. Отожженный алюминий почти в три раза менее прочен на разрыв, чем медь. Поэтому при изготовлении проводов его упрочняют путем холодной деформации. В этом случае предел прочности составляет 250 МПа, что является недостаточным для сопротивления сильному натяжению, которое испытывают провода в линиях электропередач. Поэтому для линий электропередач применяют провода со стальной сердцевиной.
Для кабельных и токопроводящих изделий применяют алюминий марок А00, А0, Al, A2. Проводниковый алюминий обычно содержит десятые доли процента примесей, из которых основными являются железо и кремний (таблица 3.1).
Термическая обработка проводникового алюминия для снижения его сопротивления обычно не применяется, так как холодная обработка алюминия мало снижает его электропроводность. Так при обжатии до 95 – 98% электропроводность уменьшается не более чем на 1,2% электропроводности стандартной меди.
Проводниковые сплавы. В тех случаях, когда требуется повышенная прочность или специальные свойства (например, повышенное сопротивление истиранию), применяют сплавы на алюминиевой и медной основе. Композицию сплавов подбирают таким образом, чтобы легирующий металл не растворялся в основном металле, а упрочнение сплавов достигалось за счет интерметаллических фаз.
Проводниковое железо. Удельное электрическое сопротивление железа в 7 – 8 раз выше, чем у меди. Тем не менее, железо применяют в промышленности, т.к. оно является недефицитным материалом и имеет повышенную механическую прочность. При использовании железа в качестве проводникового материала оно должно быть достаточно чистым. Обычно для этих целей применяют армко-железо.
Железо используют при изготовлении биметаллических проводов, в этом случае сердцевину провода изготовляют из железа, а поверхностный слой из материала, имеющего более высокую электрическую проводимость (медь, алюминий).
Омедненная сталь и заземление
Заземление является целенаправленным электрическим соединением элемента электроустановки или оборудования с заземлителем. Заземляющее устройство представляет собой ряд проводниковых элементов, состоящих в контакте с нулевым потенциалом земли. Используются заземлители с целью обеспечения эффективной и безопасной работы электрооборудования, а также для осуществления молниезащиты. При выборе материала заземлителя важными параметрами являются удельное электрическое сопротивление проводника (чем ниже сопротивление, тем эффективнее устройство), приемлемая цена и достаточная долговечность. То есть, токопроводящие свойства заземляющего устройства обязаны обеспечить безопасную эксплуатацию оборудования на протяжении всего срока службы. Это значит, что материал должен обладать не только хорошей проводимостью, но и быть коррозионностойким.
ГОСТ Р 50571.5.54-2013/МЭК 60364-5-54:2011 пункт 542.2.1 оговаривает, что типы, материалы и размеры заземляющих электродов должны обеспечивать коррозионную и необходимую механическую прочность на весь срок службы. В таблице 5.54 этого ГОСТ приводятся минимальные размеры электродов и из наиболее распространённых коррозионностойких материалов. Несмотря на высокую механическую прочность, чёрные стали быстро подвергаются разрушению в грунте (до 7 лет). Такой материал в процессе взаимодействия с агрессивной средой приобретает неравномерную структуру, наблюдается увеличение объёма. На поверхности стали образуется рыхлая оболочка, которая значительно снижает контакт элемента с грунтом. В итоге возрастает сопротивление растеканию тока. В связи с этим недопустимо применение чёрных металлов.
На сегодняшний день для исключения разрушения заземлителя используют медные проводники, нержавеющие материалы или токопроводящие коррозионностойкие покрытия, нанесённые на чёрную сталь. Последний вариант является более дешёвым и при этом весьма эффективным, поскольку переменный электрический ток растекается преимущественно по поверхности проводника. Нанесение на поверхность чёрного металла слоя с большей электропроводностью уменьшает сопротивление растеканию тока во всем проводнике. Например, покрытие чёрного металла цинком или медью, может увеличить проводниковые свойства стального заземляющего устройства до 6 раз.
Рассмотрим основные достоинства и недостатки перечисленных материалов.
Нержавеющая сталь представляет из себя материал, устойчивый к взаимодействию с окружающей средой (коррозионностойкий). Такие свойства обусловлены наличием в стали хрома. При этом его содержание должно быть не менее 12,5%, тогда потенциал стали становится положительным, что препятствует коррозии. Помимо этого хром, окисляясь, формирует на поверхности стали пассивный слой оксида хрома (Сr2O3). Для увеличения антикоррозионных свойств сталь легируют никелем, молибденом, азотом. Также данные материалы обладают высокими значениями прочности. Срок службы «нержавейки» может достигать 100 лет.
Широкое распространение получило применение оцинкованной стали, которая является более дешёвым материалом, чем «нержавейка». Цинк обладает достаточно низким удельным сопротивлением (0,059 Ом∙мм2/м). Цинковое покрытие наносят на чёрный металл методом горячего оцинковывания, его толщина составляет 0,080 мм.
В паре цинк-сталь цинк является более электрохимически активным материалом, следовательно, начинает разрушаться раньше, чем стальная основа. При введении оцинкованного заземлителя в агрессивную среду (в частности – почву), цинк будет постепенно растворяться, защищая чёрную сталь от коррозии. И даже глубокие царапины, образование которых возможно на поверхности электрода в процессе монтажа, не могут привести к быстрому появлению ржавчины. Пока слой цинка будет сохраняться вокруг места повреждения, коррозия распространяться не будет. Естественный же процесс окисления цинка является очень длительным. Применяют оцинкованные заземлители в кислых и нейтральных средах. Срок службы изделия может составлять более 30 лет.
Медь – цветной металл, главными отличительными характеристиками которого являются высокая электропроводимость, пластичность, коррозионная стойкость, хорошая обрабатываемость. Данный металл обладает очень низким удельным сопротивлением. Оно составляет всего 0,0175 Ом∙мм2/м. Единственными недостатками меди являются её относительно высокая цена и низкая прочность по сравнению со сталью. Полностью медные стержни достаточно легко гнутся при погружении их в грунт. Для избежания этих проблем и увеличения его срока службы готового изделия, применяют медь в качестве высокопроводящего покрытия.
Медное покрытие наносят на чёрную сталь электрохимическим методом. Сущность электрохимического омеднения стали заключается в следующем: стальной стержень (катод) подключают к минусу источника тока, а медные пластинки (анод) – к плюсу. Электроды помещают в раствор электролита, содержащий соль меди. Под действием электрического тока положительно заряженные ионы меди Сu2+ движутся к аноду (стальной основе заземлителя) и оседают на его поверхности в виде чистого металла. Полученный материал называют омеднённой сталью.
Омеднённое покрытие характеризуются высоким сцеплением с разными металлами, высокой пластичностью и электропроводностью. Кроме того, омеднённая сталь обладает большей прочностью, чем медь.
Адгезия меди к стали выше, чем у цинка, поэтому даже при значительных механических нагрузках отслаивания меди от основы не наблюдается. Толщина медного покрытия, как правило, составляет 0,250 мм.
Омеднённый заземлитель обладает рядом преимуществ в сравнении с оцинкованным. Дело в том, что медь является менее электрохимически активным (достаточно взглянуть на ряд напряжения металлов) материалом, чем цинк и сталь. Поэтому в паре медь-сталь быстрее разрушается сталь, и пока вся она не разрушится медное покрытие остается целым. При достаточной толщине медное покрытие служит дольше, чем оцинкованное, являясь более эффективным и коррозионностойким.
Омеднённая сталь получила широкое распространение на практике, как материал для изготовления заземлителей. Стальные стержни, с нанесённым на них медным покрытием можно применять в любых условиях. Срок службы омеднённой стали в качестве заземлителя превышает 35 лет.
Смотрите также:
Смотрите также:
Проводниковые материалы: медь, алюминий, бронза, латунь.
Проводниковые материалы
1. Общие сведения
К проводниковым материалам в электротехнике относятся металлы, их сплавы, контактные металлокерамические композиции и электротехнический уголь. Металлические вещества являются проводниками первого рода и характеризуются электронной проводимостью; основной параметр для них — удельное электрическое сопротивление в функции температуры.
Диапазон удельных сопротивлений металлических проводников весьма узок и составляет от 0,016 мкОм×м для серебра до 1,6 мкОм×м для жаростойких железохромоалюминиевых сплавов.
Электрическое сопротивление графита с увеличением температуры проходит через минимум с последующим постепенным повышением.
По роду применения проводниковые материалы подразделяются на группы:
· проводники с высокой проводимостью — металлы для проводов линий электропередачи и для изготовления кабелей, обмоточных и монтажных проводов для обмоток трансформаторов, электрических машин, аппаратуры, катушек индуктивности и пр.;
· конструкционные материалы — бронзы, латуни, алюминиевые сплавы и т.д., применяемые для изготовления различных токоведущих частей;
· сплавы высокого сопротивления — предназначаемые для изготовления дополнительных сопротивлений к измерительным приборам, образцовых сопротивлений и магазинов сопротивлений, реостатов и элементов нагревательных приборов, а также сплавы для термопар, компенсационных проводов и т.п.;
· контактные материалы — применяемые для пар неразъемных, разрывных и скользящих контактов;
· материалы для пайки всех видов проводниковых материалов.
Кроме чисто электротехнических свойств, для проведения необходимой технологической обработки и обеспечения заданных сроков службы в эксплуатации, проводниковые материалы должны обладать достаточной нагревостойкостью, механической прочностью и пластичностью.
2. Медь
Чистая медь по электрической проводимости занимает следующее место после серебра, обладающего из всех известных проводников наивысшей проводимостью. Высокая проводимость и стойкость к атмосферной коррозии в сочетании с высокой пластичностью делают медь основным материалом для проводов.
На воздухе медные провода окисляются медленно, покрываясь тонким слоем окиси CuO, препятствующим дальнейшему окислению меди. Коррозию меди вызывают сернистый газ SO2, сероводород h3S, аммиак Nh4, окись азота NO, пары азотной кислоты и некоторые другие реактивы.
Проводниковую медь получают из слитков путем гальванической очистки ее в электролитических ваннах. Примеси даже в ничтожных количествах, резко снижают электропроводность меди, делая ее малопригодной для проводников тока, поэтому в качестве электротехнической меди применяют лишь две ее марки М0 и М1.
Почти все изделия из проводниковой меди изготавливаются путем проката, прессования и волочения. Так, волочением могут быть изготовлены провода диаметром до 0,005 мм, ленты толщиной до 0,1 мм и медная фольга толщиной до 0,008 мм.
Проводниковая медь применяется как в отожженном после холодной обработки виде (мягкая медь марки ММ), так и без отжига (твердая медь марки МТ).
При температурах термообработки выше 900 °C вследствие интенсивного роста зерна механические свойства меди резко ухудшаются.
В целях повышения предела ползучести и термической устойчивости медь легируют серебром в пределах 0,07—0,15%, а также магнием, кадмием, цирконием и другими элементами.
Медь с присадкой серебра применяется для обмоток быстроходных и нагревостойких машин большой мощности, а медь, легированная различными элементами, используется в коллекторах и контактных кольцах сильно нагруженных машин.
3. Латуни
Сплавы меди с цинком, называемые латунями, широко используются в электротехнике. Цинк растворяется в меди в пределах до 39%.
В различных марках латуни содержание цинка может доходить до 43%. Латуни, содержащие до 39% цинка, имеют однофазную структуру твердого раствора и называются a-латунями. Эти латуни обладают наибольшей пластичностью, поэтому из них изготавливают детали горячей или холодной прокаткой и волочением: листы, ленты, проволоку. Без нагрева из листовой латуни методом глубокой вытяжки и штамповкой можно изготовить детали сложной конфигурации.
Латуни с содержанием цинка свыше 39% называют a+b-латунями или двухфазными и применяют главным образом для фасонных отливок.
Двухфазные латуни являются более твердыми и хрупкими и обрабатываются давлением только в горячем состоянии.
Присадка к латуням олова, никеля и марганца повышает механические свойства и антикоррозионную устойчивость, а добавки алюминия в композиции с железом, никелем и марганцем сообщают латуням кроме улучшения механических свойств и коррозионной стойкости высокую твердость. Однако присутствие в латунях алюминия затрудняет пайку, а проведение пайки мягкими припоями становится практически невозможным.
· латуни марок Л68 и Л63 вследствие высокой пластичности хорошо штампуются и допускают гибку, легко паяются всеми видами припоев. В электромашиностроении широко применяются для различных токоведущих частей;
· латуни марок ЛС59-1 и ЛМЦ58-2 применяются для изготовления роторных (беличьих) клеток электрических двигателей и для токоведущих деталей, изготовленных резанием и штамповкой в горячем состоянии; хорошо паяются различными припоями;
· латунь ЛА67-2,5 применяется для литых токоведущих деталей повышенной механической прочности и твердости, не требующих пайки мягкими припоями;
· латуни ЛК80-3Л и ЛС59-1Л широко применяются для литых токоведущих деталей электрической аппаратуры, для щеткодержателей и для заливки роторов асинхронных двигателей. Хорошо воспринимают пайку различными припоями.
4. Проводниковые бронзы
Проводниковые бронзы относятся к медным сплавам, необходимость применения которых в основном вызвана недостаточной в ряде случаев механической прочностью и термической устойчивостью чистой меди.
Общая номенклатура бронз весьма обширна, но высокой электропроводностью обладают лишь немногие марки бронз.
· кадмиевая бронза относится к наиболее распространенным проводниковым бронзам. Из числа всех марок кадмиевая бронза обладает наивысшей электрической проводимостью. Вследствие повышенного сопротивления истиранию и более высокой нагревостойкости эта бронза широко применяется для изготовления троллейных проводов и коллекторных пластин;
· бериллиевая бронза относится к сплавам, приобретающим прочность в результате старения. Она обладает высокими упругими свойствами, устойчивыми при нагревании до 250 °C, и электрической проводимостью в 2—2,5 раза большей, чем проводимость других марок бронз общего назначения. Эта бронза нашла широкое применение для изготовления различных пружинных деталей, выполняющих одновременно и роль проводника тока, например: токоведущие пружины, отдельные виды щеткодержателей, скользящие контакты в различных приборах, штепсельные разъемы и т.п.;
· фосфористая бронза обладает высокой прочностью и хорошими пружинными свойствами, из-за малой электропроводности применяется для изготовления пружинных деталей с низкими плотностями тока.
Литые токоведущие детали изготовляются из различных марок машиностроительных литьевых бронз с проводимостью в пределах 8—15% проводимости чистой меди. Характерной особенностью бронз является малая усадка по сравнению с чугуном и сталью и высокие литейные свойства, поэтому они применяются для отливки различных токоведущих деталей сложной конфигурации, предназначенных для электрических машин и аппаратов.
Все марки литьевых бронз можно подразделить на оловянные и безоловянные, где основными легирующими элементами являются Al, Mn, Fe, Pb, Ni.
5. Алюминий
Характерными свойствами чистого алюминия является его малый удельный вес, низкая температура плавления, высокая тепловая и электрическая проводимость, высокая пластичность, очень большая скрытая теплота плавления и прочная, хотя и очень тонкая пленка окиси, покрывающая поверхность металла и защищающая его от проникновения кислорода внутрь.
Малая плотность делает алюминий основой легких конструкционных материалов; большая пластичность позволяет применять к алюминию все виды обработки давлением и получать из него листы, прутки, проволоку, трубы, тончайшую фольгу, штампованные детали с глубокой вытяжкой и др.
Хорошая электрическая проводимость обеспечивает широкое применение алюминия в электротехнике. Так как плотность алюминия в 3,3 раза ниже, чем у меди, а удельное сопротивление лишь в 1,7 раза выше, чем у меди, то алюминий, на единицу массы имеет вдвое более высокую проводимость, чем медь.
Прочная пленка окиси быстро покрывает свежий срез металла уже при комнатной температуре, обеспечивая алюминию высокую устойчивость против коррозии в атмосферных условиях.
Сернистый газ, сероводород, аммиак и другие газы, находящиеся в воздухе промышленных районов, не оказывают заметного влияния на скорость коррозии алюминия. Действие водяного пара на алюминий также незначительно. В контакте с большинством металлов и сплавов, являющихся благородными по электрохимическому ряду потенциалов, алюминий служит анодом и, следовательно, коррозия его в электролитах будет прогрессировать.
Чтобы избежать образования гальванопар во влажной атмосфере, место соединения алюминия с другими металлами герметизируется лакировкой или другим путем.
Длительные испытания проводов из алюминия показали, что они в отношении устойчивости против коррозии не уступают медным.
Таблица 1. Основные характеристики проводниковых материалов
Материал | Плотность, кг/м3·103 | Температура плавления, °C | Удельное электрическое сопротивление при 20 °C, Ом×м·10–6 | Средний температурный коэффициент сопротивления от 0 до 100 °C, 1/град | Примечание |
Алюминий | 2,7 | 660 | 0,026—0,028 | 4·10–3 | Провода, кабели, шины, проводники короткозамкнутых роторов, корпуса и подшипниковые щиты малых электромашин |
Бронза | 8,3—8,9 | 885—1050 | 0,021—0,052 | 4·10–3 | Кадмиевая бронза — контакты, фосфористая — пружины |
Латунь | 8,4—8,7 | 900—960 | 0,03—0,08 | 2·10–3 | Контакты, зажимы |
Медь | 8,7—8,9 | 1080 | 0,0175—0,0182 | 3·10–2 | Провода, кабели, шины |
Олово | 7,3 | 232 | 0,114—0,120 | 4,4·10–3 | Припои для лужения и пайки в сплаве со свинцом |
Свинец | 11,34 | 327 | 0,217—0,222 | 3,8·10–3 | Защитная обложка кабелей, вставки предохранителей, пластины аккумуляторов, припои в сплаве с оловом для лужения и пайки |
Серебро | 10,5 | 960 | 0,0160—0,0162 | 3,6·10–3 | Контакты электроприборов и аппаратов |
Сталь | 7,8 | 1400 | 0,103—0,137 | 62·10–2 | Шины заземления |
Таблица 2. Сопротивление металлов или сплавов по сравнению с медью
Металл или сплав | Сопротивление по сравнению с медью | Металл или сплав | Сопротивление по сравнению с медью |
Серебро | 0,9 | Олово | 8,5 |
Медь | 1,0 | Сталь | 12 |
Хром | 1,6 | Свинец | 13 |
Алюминий | 1,67 | Нейзильбер | 17 |
Магний | 2,8 | Никелин | 25 |
Молибден | 2,9 | Манганин | 26 |
Вольфрам | 3,6 | Реотан | 28 |
Цинк | 3,7 | Константан | 29 |
Латунь | 4,5 | Чугун | 30 |
Платина | 5,5 | Ртуть | 60 |
Кобальт | 6,0 | Нихром | 60 |
Никель | 6,5 | Уголь | 15000 |
Железо | 7,7 |
Таблица 3. Изменение сопротивления медных проводов при нагревании (сопротивление при 15 °C принято за единицу)
Температура, °C (десятки) | Температура, °C (единицы) | |||||||||
0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | |
0 | 0,940 | 0,944 | 0,948 | 0,952 | 0,956 | 0,960 | 0,964 | 0,968 | 0,972 | 0,976 |
10 | 0,980 | 0,984 | 0,988 | 0,992 | 0,996 | 1,000 | 1,004 | 1,008 | 1,012 | 1,016 |
20 | 1,020 | 1,024 | 1,028 | 1,032 | 1,036 | 1,040 | 1,044 | 1,048 | 1,052 | 1,056 |
30 | 1,060 | 1,064 | 1,068 | 1,072 | 1,076 | 1,080 | 1,084 | 1,088 | 1,092 | 1,096 |
40 | 1,100 | 1,104 | 1,108 | 1,112 | 1,116 | 1,120 | 1,124 | 1,128 | 1,132 | 1,136 |
50 | 1,140 | 1,144 | 1,148 | 1,152 | 1,156 | 1,160 | 1,164 | 1,168 | 1,172 | 1,176 |
60 | 1,180 | 1,184 | 1,188 | 1,192 | 1,196 | 1,200 | 1,204 | 1,208 | 1,212 | 1,216 |
70 | 1,220 | 1,224 | 1,228 | 1,232 | 1,236 | 1,240 | 1,244 | 1,248 | 1,252 | 1,256 |
80 | 1,260 | 1,264 | 1,268 | 1,272 | 1,276 | 1,280 | 1,284 | 1,288 | 1,292 | 1,296 |
90 | 1,300 | 1,304 | 1,308 | 1,312 | 1,316 | 1,320 | 1,324 | 1,328 | 1,332 | 1,336 |
100 | 1,340 | 1,344 | 1,348 | 1,352 | 1,356 | 1,360 | 1,364 | 1,368 | 1,372 | 1,376 |
Примечание. Таблица служит для пересчета сопротивлений при температурах нагрева. Например, для подсчета сопротивления при температуре 44 °C надо по вертикали взять температуру 40 °C и по горизонтали поправку на 4 °C: получается изменение сопротивления в 1,116 раза. | ||||||||||
Новый сверхпрочный и сверхпроводящий материал — Энергетика и промышленность России — № 11 (63) ноябрь 2005 года — WWW.EPRUSSIA.RU
Газета «Энергетика и промышленность России» | № 11 (63) ноябрь 2005 года
Горе электротехников: традиционные материалы, обладающие высокой электропроводностью, такие, как медь и алюминий, слишком мягкие. Поэтому, проводя токи большой величины, они не выдерживают «наведенных» этими токами механических нагрузок. Над задачей повысить прочность медных проводников металлофизики всего мира бились давно: создавали сплавы с различными легирующими добавками, вводили в медь мелкодисперсные частицы твердых материалов, даже пытались комбинировать медь с полимерами. Но эти усилия приводили к тому, что медь переставала быть собственно проводником – упрочняющие элементы «убивали» ее электропроводящие свойства. Создать материал, в котором высокая электропроводность уживается с высокой прочностью, удалось специалистам Всероссийского НИИ неорганических материалов имени А. А. Бочвара – крупнейшего научного центра бывшего Минатома, где получено подавляющее большинство всех материалов и сплавов, применяемых в ядерном оружии и атомной энергетике.Изготовленные из нового композита провода уже активно используют в своих исследованиях ведущие научные центры мира и достигают с их помощью выдающихся результатов.
Потомок сверхпроводника
Своим рождением эта разработка обязана академику Валерию Легасову, заместителю директора Института атомной энергии имени Курчатова, погасившему чернобыльский реактор, – именно он подключил Бочваровский институт к решению вечной проблемы упрочнения меди. Было это в середине 1980‑х, когда институт начал развивать новое направление – импульсные магниты, способные создавать магнитные поля сверхвысокой напряженности (более 60 Тл). Обычные медные проводники для обмоток таких магнитов не годились, поскольку не выдерживали гигантских разрывных сил, порожденных токами большой силы (до 100 000 А), которые нужно было по ним пропускать. Требовалось невозможное – медь, обладающая прочностью стали. И сотрудники института решили поэкспериментировать: сделали обмотки магнитов из сверхпроводников, предназначенных совершенно для другой области – для токамаков, установок для термоядерного синтеза, где были задействованы сверхнизкие температуры. При этом ученые руководствовались рядом соображений. Сверхпроводник представляет собой медную матрицу, пронизанную десятками тысяч тончайших жилок из сплава ниобия и титана. По этим жилкам при температуре -269 оС и течет ток. Физики предположили, что при обычной температуре жилки будут служить упрочняющими элементами. Так команда академика Легасова нащупала путь, который через десять лет вывел другую команду к блестящему результату.
Проведя тысячи экспериментов, ученые подобрали такое соотношение компонентов композита и такие параметры технологического процесса, что получившийся в результате материал имел поистине прорывные характеристики. Когда первые образцы новых проводников, внешне ничем не отличавшихся от обычных медных, отдали в испытательную лабораторию, чтобы измерить механические свойства, ответ пришел такой: «У нас испытательная машина барахлит: испытываем медь, а она показывает прочность, как будто это сталь». Прочность последних, самых совершенных образцов достигает 1600 МПа, что в пять раз превышает прочность чистой меди, а электропроводность при этом сохраняется на уровне 70‑80% электропроводности чистой меди. Все проводники, присутствующие сегодня на рынке, по своим характеристикам намного уступают бочваровским суперпроводам – этот факт официально признала американская Национальная лаборатория высоких магнитных полей, проводившая их сравнительный анализ. И самые прочные провода, которые сегодня умеет делать мировая промышленность (так называемые сложнолегированные бронзы), при прочности 1000 МПа обладают электропроводностью на уровне всего 30% электропроводности чистой меди.
Такой огромный отрыв от традиционных материалов позволяет считать созданный в Бочваровском институте композит материалом нового поколения. До сих пор упрочняющие добавки присутствовали в меди в виде элементов микронных размеров, в бочваровском же композите в медь введены ниобиевые наноструктуры. Это длинные ленточки толщиной менее 10 нм. В проводе сечением 2х3 мм таких ленточек 450 миллионов. Переплетаясь между собой в массиве меди, они препятствуют перемещению дефектов в кристаллической решетке, тем самым и обеспечивается прочность. При этом ленточки практически не препятствуют свободному перемещению электронов, а значит, не ухудшают проводящие свойства меди.
Производство «с колес»
Создавать «прочную медь», взяв за образец конструкцию сверхпроводника, пытались не только в институте имени Бочвара. В конце 1980-х – начале 1990‑х по этому пути пошли и западные фирмы, имевшие наработки по сверхпроводникам, в частности американская компания Supercon и японские Showa и Furukawa Electric. Однако определить то единственное соотношение компонентов композита и параметры технологических процессов, при которых максимально возможная прочность «пересекается» с максимально возможной проводимостью, удалось только российским ученым.
В отличие от всех доселе разработанных в Бочваровском институте материалов новые суперпровода нашли себе применение в первую очередь не на родине, а за рубежом. К середине 1990‑х, когда разработку можно было считать завершенной, в России новые провода уже никому не понадобились. Зато они оказались востребованы в ведущих странах мира. И не просто востребованы: Бочваровский институт стал ключевым участником перспективного направления мирового НТП – создания магнитных полей сверхвысокой напряженности. В таком поле существенно повышаются точность и информативность спектрометрических методов изучения структуры различных объектов, что должно позволить человечеству заметно продвинуться в расшифровке структуры генома человека, важнейших ДНК и белков, а также усовершенствовать полупроводниковую технику.
Сегодня магнитные системы с обмотками из российских суперпроводов работают в США, Бельгии, Германии, Великобритании и даже в Польше и Литве. Между этими странами развернулась настоящая гонка. Пока лидируют американцы. «Последнее сообщение мы получили от коллег из американской Национальной лаборатории высоких магнитных полей в начале июля. Им удалось создать магнитное поле напряженностью семьдесят пять тесла, – говорит Александр Шиков. – Сейчас идет подготовка к испытанию магнитной системы на восемьдесят тесла, следующим шагом станет сто тесла. Это будет очень важное достижение».
Реальных конкурентов у бочваровских проводов на сегодняшний день нет. Все аналоги, созданные в других странах, существенно уступают российским. Вот цитата из отчета руководителя одной из зарубежных лабораторий: «Последние образцы проводов из института Бочвара намного превосходят наши требования, тогда как проводники других фирм работать в магнитных системах не способны. Их материалы раскалываются, как стекло…» Есть у бочваровских проводов и еще одно достоинство – стоят они в среднем в полтора раза дешевле ближайших аналогов, так что Россия может претендовать на весь научный сегмент мирового рынка таких проводников, который, кстати, скоро достигнет отметки 10 млн. долларов.
Шестьдесят долларов за килограмм
В России, где национальной научной программы по магнитным полям сверхвысокой напряженности нет, новая разработка может пойти сразу в реальный сектор – тут бочваровские провода обеспечат качественно новые возможности сразу в нескольких областях. В первую очередь это касается машиностроения. Здесь изготовление индукторов с использованием новых проводов существенно повысит эффективность таких технологий, как магнитоимпульсная штамповка, применяемая для изготовления деталей сложной формы, и магнитоимпульсная сварка, используемая для соединения разнородных материалов, которые нельзя сварить традиционным способом. Индукторы, изготовленные из новых проводов, будут отличаться более высокими КПД, мощностью и экономичностью, а их ресурс вырастет примерно в десять раз. Объем рынка таких устройств оценивается в 100 млн. долларов. Одним из первых в машиностроительной отрасли разработкой института заинтересовался ГКНПЦ имени Хруничева, производитель космической техники.
Вторая перспективная область применения новых проводов – портативные устройства электронной и телекоммуникационной техники: мобильные телефоны, ноутбуки и др. Сейчас процесс дальнейшей миниатюризации подобных изделий застопорился как раз из‑за того, что разработчикам требуются все более тонкие провода, но они уже не выдерживают механических нагрузок. «Используемые сейчас провода из сложнолегированных бронз при толщине тридцать микрон теряют способность к многократному изгибу, – говорит Виктор Панцырный. – По нашей же технологии можно делать провода толщиной десять микрон, которые в силу своей более высокой прочности выдержат все нагрузки. Они позволят не только уменьшить вес и габариты портативных изделий, но и увеличить срок их службы». Объем этой ниши рынка оценивается в 12‑15 млн. долларов.
Третье важное направление – создание новых конструкционных материалов. В этой области высокопрочные проводники позволяют «ввести в эксплуатацию» новый метод плавки – магнитоакустический. Таким методом можно получать конструкционные материалы с принципиально новыми свойствами. Например, пенометаллы, использование которых в технике даст значительное снижение веса конструкций. По оценкам разработчиков, объем этой ниши составляет порядка 25‑30 млн. долларов.
Помимо перечисленных областей, где будут востребованы особые качества новых проводов – их высокая прочность и проводимость, есть еще массовый рынок электропроводов, который таких исключительных характеристик не требует. На массовом рынке новые суперпровода будут вытеснять прежде всего аналоги из сложнолегированных бронз, которые сегодня занимают верхний сегмент.
Новые провода могут с успехом использоваться, в частности, для обустройства скоростных железнодорожных магистралей. В целом же объем верхнего ценового сегмента массового рынка оценивается в 100 млн. долларов.
Какой металл лучший дирижер?
Давайте вернемся к периодической таблице, чтобы объяснить, какие металлы лучше всего проводят электричество. Количество валентных электронов в атоме — это то, что делает материал способным проводить электричество. Внешняя оболочка атома — валентность. В большинстве случаев проводники имеют один или два (иногда три) валентных электрона.
Металлы с ОДНИМ валентным электроном — это медь, золото, платина и серебро. Железо имеет два валентных электрона. Хотя алюминий имеет три валентных электрона, он также является отличным проводником.Полупроводник — это материал, который имеет четыре валентных электрона.
Электропроводность
Металлические связи заставляют металлы проводить электричество. В металлической связи атомы металла окружены постоянно движущимся «морем электронов». Это движущееся море электронов позволяет металлу проводить электричество и свободно перемещаться между ионами.
Большинство металлов в определенной степени проводят электричество. Некоторые металлы обладают большей проводимостью, чем другие. Медь, серебро, алюминий, золото, сталь и латунь являются обычными проводниками электричества.Металлы с самой высокой проводимостью — это серебро, медь и золото.
Порядок электропроводности металлов
Этот список электропроводности включает сплавы, а также чистые элементы. Поскольку размер и форма вещества влияют на его проводимость, в списке предполагается, что все образцы имеют одинаковый размер. Здесь представлены основные типы металлов и некоторые распространенные сплавы в порядке убывания проводимости, как и в Metal Detecting World.
От лучшего к худшему — какой металл является лучшим проводником электричества
(одинакового размера)
| 1 | Серебро (чистое) |
| 2 | Медь (чистое) |
| 3 | Золото (чистое) |
| 4 | Алюминий |
| 5 | Цинк |
| 6 | Никель |
| 7 | Латунь |
| 8 | Бронза |
| 9 | Железо (чистое) |
| 10 | Платина |
| 11 | Сталь (карбонизированная) |
| 12 | Свинец (чистый) |
| 13 | Нержавеющая сталь |
Серебро Электропроводность
«Серебро — лучший проводник электричества, потому что оно содержит большее количество подвижных атомов (свободных электронов).Чтобы материал был хорошим проводником, пропускаемое через него электричество должно перемещать электроны; чем больше в металле свободных электронов, тем выше его проводимость. Однако серебро дороже других материалов и обычно не используется, если только оно не требуется для специального оборудования, такого как спутники или печатные платы », — поясняет Sciencing.com.
Проводимость меди
«Медь менее проводящая, чем серебро, но дешевле и обычно используется в качестве эффективного проводника в бытовых приборах.Большинство проводов имеют медное покрытие, а сердечники электромагнитов обычно оборачиваются медной проволокой. Медь также легко паять и наматывать на провода, поэтому ее часто используют, когда требуется большое количество проводящего материала », — сообщает Sciencing.com
Проводимость золота
В то время как золото является хорошим проводником электричества и не тускнеет, когда на воздухе, это слишком дорого для обычного использования. Индивидуальные свойства делают его идеальным для конкретных целей.
Электропроводность алюминия
Алюминий может проводить электричество, но он не проводит электричество так же хорошо, как медь.Алюминий образует электрически стойкую оксидную поверхность в электрических соединениях, что может вызвать их перегрев. В высоковольтных линиях электропередачи, заключенных в стальной корпус для дополнительной защиты, используется алюминий.
Проводимость цинка
ScienceViews.com объясняет, что «Цинк — это сине-серый металлический элемент с атомным номером 30. При комнатной температуре цинк хрупкий, но становится пластичным при 100 C. Податливость означает, что его можно гнуть. и формируется без разрушения. Цинк — умеренно хороший проводник электричества ».
Никель Проводимость
Большинство металлов проводят электричество. Никель — это элемент с высокой электропроводностью.
Латунь Проводимость
Латунь — это металл, работающий на растяжение, используемый для небольших машин, поскольку его легко сгибать и формовать в различные детали. Его преимущества по сравнению со сталью заключаются в том, что он немного более проводящий, дешевле в приобретении, менее коррозионный, чем сталь, и при этом сохраняет ценность после использования. Латунь — это сплав.
Бронза Проводимость
Бронза — это электропроводящий сплав, а не элемент.
Электропроводность железа
Железо имеет металлические связи, в которых электроны могут свободно перемещаться вокруг более чем одного атома. Это называется делокализацией. Из-за этого железо — хороший проводник.
Платина Проводимость
Платина — это элемент с высокой электропроводностью, который более пластичен, чем золото, серебро или медь. Он менее податлив, чем золото. Металл обладает отличной устойчивостью к коррозии, устойчив при высоких температурах и имеет стабильные электрические свойства.
Сталь Проводимость
Сталь — это проводник и сплав железа. Сталь обычно используется для оболочки других проводников, потому что это негибкий и очень коррозионный металл при контакте с воздухом.
Проводимость свинца
«Хотя соединения свинца могут быть хорошими изоляторами, чистый свинец — это металл, который проводит электричество, что делает его плохим изолятором. Удельное сопротивление свинца составляет 22 миллиардных метра. Он находит применение в электрических контактах, потому что, будучи относительно мягким металлом, он легко деформируется при затягивании и обеспечивает прочное соединение.Например, разъемы для автомобильных аккумуляторов обычно делают из свинца. Стартер автомобиля на короткое время потребляет ток более 100 ампер, что требует надежного подключения к батарее », — поясняет сайт Sciencing.com.
Нержавеющая сталь Электропроводность
Нержавеющая сталь, как и все металлы, является относительно хорошим проводником электричества.
Факторы, влияющие на электрическую проводимость
Определенные факторы могут повлиять на то, насколько хорошо материал проводит электричество. ThoughtCo объясняет эти факторы здесь:
- Температура: Изменение температуры серебра или любого другого проводника приводит к изменению его проводимости.Как правило, повышение температуры вызывает тепловое возбуждение атомов и снижает проводимость при одновременном увеличении удельного сопротивления. Взаимосвязь линейная, но при низких температурах она нарушается.
- Примеси: Добавление примесей в проводник снижает его проводимость. Например, чистое серебро не так хорошо проводит дирижирование, как чистое серебро. Окисленное серебро — не такой хороший проводник, как чистое серебро. Примеси препятствуют потоку электронов.
- Кристаллическая структура и фазы: Если в материале есть разные фазы, проводимость немного замедлится на границе раздела и может отличаться от одной структуры от другой.Способ обработки материала может повлиять на то, насколько хорошо он проводит электричество.
- Электромагнитные поля: Проводники генерируют собственные электромагнитные поля, когда через них проходит электричество, причем магнитное поле перпендикулярно электрическому полю. Внешние электромагнитные поля могут создавать магнитосопротивление, которое может замедлять ток.
- Частота: Количество циклов колебания, которые переменный электрический ток совершает в секунду, — это его частота в герцах.Выше определенного уровня высокая частота может вызвать протекание тока вокруг проводника, а не через него (скин-эффект). Поскольку нет колебаний и, следовательно, частоты, скин-эффект не возникает при постоянном токе.
Посетите Tampa Steel & Supply для качественной стали и алюминия
Вам нужны поставки стали? Не ищите ничего, кроме профессионалов Tampa Steel and Supply. У нас есть обширный список стальной продукции для любого проекта, который вам нужен.Мы гордимся тем, что обслуживаем наших клиентов почти четыре десятилетия, и готовы помочь вам с вашими потребностями в стали. Есть вопросы? Позвоните нам сегодня, чтобы узнать больше, или загляните в наш красивый выставочный зал Тампа.
Сделайте запрос онлайн
или позвоните в Tampa Steel & Supply по телефону (813) 241-2801
Какие металлы проводят электричество? (Обновление видео) | Металлические супермаркеты
Что такое электропроводность?
Электропроводность — это измеренная величина генерируемого тока на поверхности металлической мишени.Проще говоря, это то, насколько легко электрический ток может проходить через металл.
Какие металлы проводят электричество?
Хотя все металлы могут проводить электричество, некоторые металлы используются чаще из-за их высокой проводимости. Самый распространенный пример — медь. Он обладает высокой проводимостью, поэтому он используется в электропроводке со времен телеграфа. Однако латунь, которая содержит медь, гораздо менее проводящая, потому что она состоит из дополнительных материалов, которые снижают ее проводимость, что делает ее непригодной для электрических целей.
Вы можете быть удивлены, узнав, что медь даже не является самым проводящим металлом, несмотря на то, что она используется во многих обычных приложениях (и тот факт, что она используется в качестве измерительной линейки для оценки проводимости металлов). Другое распространенное заблуждение — чистое золото — лучший проводник электричества. Хотя золото действительно имеет относительно высокий рейтинг проводимости, на самом деле оно менее проводимо, чем медь.
Какой металл лучше всего проводит электричество?
Ответ: Чистое серебро.Проблема с серебром в том, что оно может потускнеть. Эта проблема может вызвать проблемы в приложениях, где важен скин-эффект, например, с токами высокой частоты. Кроме того, он дороже меди, и небольшое увеличение проводимости не стоит дополнительных затрат.
Итак, если все металлы проводят электричество, как они все ранжируются? Взгляните на этот график:
| Материал IACS (Международный стандарт отожженной меди) | ||
| Рейтинг | Металл | % Проводимость * |
| 1 | Серебро (Чистое) | 105% |
| 2 | Медь | 100% |
| 3 | Золото (чистое) | 70% |
| 4 | Алюминий | 61% |
| 5 | Латунь | 28% |
| 6 | Цинк | 27% |
| 7 | Никель | 22% |
| 8 | Железо (чистое) | 17% |
| 9 | Олово | 15% |
| 10 | Фосфорная бронза | 15% |
| 11 | Сталь (включая нержавеющую сталь) | 3-15% |
| 12 | Свинец (чистый) | 7% |
| 13 | Никель-алюминий бронза | 7% |
* Значения проводимости выражены в единицах измерения относительно меди.100% рейтинг не означает отсутствие сопротивления.
Как видите, разница в электропроводности значительно зависит от металла. Как уже упоминалось, латунь имеет очень низкий рейтинг проводимости, несмотря на то, что она содержит медь, поэтому очень важно, чтобы не делались предположения об электропроводности материала. Всегда проводите как можно больше исследований!
Для чего используется медь?
Поскольку медь является отличным проводником электричества, ее чаще всего используют в электрических целях.Многие распространенные применения также зависят от одного или нескольких полезных свойств, таких как тот факт, что он является хорошим проводником тепла или имеет низкую реакционную способность (реакция с водой и кислотами).
Некоторые из распространенных применений меди включают:
Контакты в вилке на 13 А — Используется, потому что это электрический проводник с низкой реактивностью и высокой прочностью.
Водопроводные трубы — Используется, потому что они пластичные (мягкие), но в то же время жесткие и прочные. Он также обладает дополнительными антибактериальными свойствами и имеет низкую реактивность.
Основание кастрюли — Используется, потому что это хороший проводник тепла с низкой реактивностью и прочность.
Электрические кабели — Используются, потому что они являются хорошими электрическими проводниками, пластичными и прочными. Это включает в себя проводку для электроники, такой как телевизионное оборудование и аксессуары.
Микропроцессоры — Аналогично электрическим кабелям; используется, потому что это хороший электрический проводник и пластичный.
Обновление видео
Нет времени читать блог?
Посмотрите видеоблог ниже, чтобы узнать, какие металлы лучше всего проводят электричество.
Metal Supermarkets — крупнейший в мире поставщик мелкосерийного металла с более чем 85 обычными магазинами в США, Канаде и Великобритании. Мы эксперты по металлу и обеспечиваем качественное обслуживание клиентов и продукцию с 1985 года.
В Metal Supermarkets мы поставляем широкий ассортимент металлов для различных областей применения. В нашем ассортименте: нержавеющая сталь, легированная сталь, оцинкованная сталь, инструментальная сталь, алюминий, латунь, бронза и медь.
Наша горячекатаная и холоднокатаная сталь доступна в широком диапазоне форм, включая пруток, трубы, листы и пластины. Мы можем разрезать металл в точном соответствии с вашими требованиями.
Посетите одно из наших 80+ офисов в Северной Америке сегодня.
Электропроводность металлов, отсортированных по удельному сопротивлению
Исходный код: 1 - CSNDT 2 - Руководство по вихретоковым испытаниям методом вихретокового контроля 3 - Журнал NDT, сентябрь / октябрь 1955 г., статья Косгроув ОКАЗЫВАТЬ СОПРОТИВЛЕНИЕ.КОНД. ИСТОЧНИК Ом-м SIEMENS / м% КОД IACS МАТЕРИАЛ -------------------------------------------------- -------------------------------- 1.591E-08 6.287E + 07 108.40 1 Серебро, чистое 1.642E-08 6.090E + 07 105.00 2 Серебро, чистое 1.664E-08 6.009E + 07103.60 1 Медь, чистая 1.707E-08 5.858E + 07 101.00 1 Медь, электролитический вязкий пек (отожженный) 1.724E-08 5.800E + 07 100.00 2 Медь, чистая 2.028E-08 4.930E + 07 85.00 1 Медь раскисленная (отожженная) 2.349E-08 4.257E + 07 73.40 1 Золото 2.463E-08 4.060E + 07 70.00 2 Золото, чистое 2.655E-08 3.767E + 07 64.94 1 Алюминий, 99,99% 2.826E-08 3.538E + 07 61.00 2 Алюминий чистый 2.871E-08 3.483E + 07 60.00 - 60.10 3 Алюминиевый сплав, 7072 2.903E-08 3.445E + 07 57.00 - 61.80 3 Алюминиевый сплав, 1100 2.922E-08 3.422E + 07 59.00 1 Алюминий, 2S Конд. «0» 3.025E-08 3.306E + 07 57.00 1 Алюминий, 2S Конд. h28 3.073E-08 3.254E + 07 55.70 - 56.50 3 Алюминиевый сплав, 6951-0 3.079E-08 3.248E + 07 56.00 1 Позолоченный металл (отожженный) 3.135E-08 3.190E + 07 55.00 1 Алюминий, A51S Cond. «0» 3.184E-08 3.141E + 07 53.30 - 55.00 3 Алюминиевый сплав, 6151-0 3.235E-08 3.091E + 07 52.30 - 54.30 3 Алюминиевый сплав, 4043-F 3.250E-08 3.077E + 07 53.00 - 53.10 3 Алюминиевый сплав, 6951-F 3.281E-08 3.048E + 07 52.30 - 52.80 3 Алюминиевый сплав, 5005 3.435E-08 2.912E + 07 50.10 - 50.30 3 Алюминиевый сплав, X3005-0 3.448E-08 2.900E + 07 50.00 1 Алюминий, 24S Конд. «0» 3.448E-08 2.900E + 07 50.00 1 Алюминий, 3S Cond. «0» 3.448E-08 2.900E + 07 50.00 1 Алюминий, 18S Конд. «0» 3.448E-08 2.900E + 07 50.00 1 Алюминий, 14S Конд. «0» 3.473E-08 2.880E + 07 48,60 - 50,70 3 Алюминиевый сплав, 2014-F и -0 3.490E-08 2.865E + 07 49.30 - 49.50 3 Алюминиевый сплав, 2017-F 3.515E-08 2.845E + 07 48.30 - 49.80 3 Алюминиевый сплав, 5050 3.519E-08 2.842E + 07 47.00 - 51.00 3 Алюминиевый сплав, 6062-F 3.540E-08 2.825E + 07 48.70 1 Кальций 3.592E-08 2.784E + 07 48.00 1 Bronze Phos., 1,25% Phos. Оценка E 3.592E-08 2.784E + 07 48.00 1 Phos.Бронза, 1,25% Phos. Оценка E 3.618E-08 2.764E + 07 46.80 - 48.50 3 Алюминиевый сплав, 2024-F 3.649E-08 2.741E + 07 44.70 - 49.80 3 Алюминиевый сплав, 3003-0 3.661E-08 2.732E + 07 44.70 - 49.50 3 Алюминиевый сплав, 6062-T6 3.736E-08 2.677E + 07 44.50 - 47.80 3 Алюминиевый сплав, 7075-F 3.769E-08 2.654E + 07 45.50 - 46.00 3 Алюминиевый сплав, X7178-F и -0 3.798E-08 2.633E + 07 42.30 - 48.50 3 Алюминиевый сплав, 6061-F и -0 3.831E-08 2.610E + 07 45.00 1 Алюминий, 17S Конд. «0» 3.831E-08 2.610E + 07 45.00 1 Алюминий, 53S Конд. «0» 3.831E-08 2.610E + 07 45.00 1 Алюминий, 61S Конд. «0» 3.831E-08 2.610E + 07 45.00 1 Алюминий, A51S Cond. Т4 и Т6 3.831E-08 2.610E + 07 45.00 1 Алюминиевый сплав, 750 3.861E-08 2.590E + 07 42.30 - 47.00 3 Алюминиевый сплав, 5357 3.861E-08 2.590E + 07 37.80 - 51.50 3 Алюминиевый сплав, 3003-h24 и -h22 3.879E-08 2.578E + 07 43.90 - 45.00 3 Алюминиевый сплав, 6151-T6 3.918E-08 2.552E + 07 44.00 1 бронза, коммерческая (отожженная) 3.918E-08 2.552E + 07 44.00 1 Алюминиевый сплав, 142 Sand Cond. T21 3.941E-08 2.538E + 07 43.50 - 44.00 3 Алюминиевый сплав, 6062-T4 3.950E-08 2.532E + 07 39.30 - 48.00 3 Алюминиевый сплав, 6053 4.000E-08 2.500E + 07 43.10 1 Бериллий 4.010E-08 2.494E + 07 43.00 1 Алюминиевый сплав, 355 Sand Cond.T51 4.010E-08 2.494E + 07 43.00 1 Алюминиевый сплав, 356 Sand Cond. T51 4.043E-08 2.474E + 07 37.80 - 47.50 3 Алюминиевый сплав, 3003-h34 и -h38 4.066E-08 2.459E + 07 40.00 - 44.80 3 Алюминиевый сплав, 6061-T6 и -T9 4.066E-08 2.459E + 07 41.50 - 43.30 3 Алюминиевый сплав, 6151-T4 4.081E-08 2.451E + 07 42.10 - 42.40 3 Алюминиевый сплав, 2127-T4 4.105E-08 2.436E + 07 42.00 1 Алюминиевый сплав, 355 Sand Cond.T7 4.105E-08 2.436E + 07 42.00 1 Алюминиевый сплав, 43 (отожженный) 4.105E-08 2.436E + 07 42.00 1 Алюминий, 3S Cond. H 12 4.105E-08 2.436E + 07 42.00 1 Бронза, коммерческий свинец 4.105E-08 2.436E + 07 42.00 1 Коммерческая бронза с содержанием свинца 4.160E-08 2.404E + 07 39.40 - 43.50 3 Алюминиевый сплав, 3004 4.205E-08 2.378E + 07 41.00 1 Алюминий, 3S Cond. H 14 4.205E-08 2.378E + 07 41.00 1 Алюминиевый сплав, 122 Sand Cond.Т2 4.289E-08 2.332E + 07 40.20 3 Алюминиевый сплав, 2618 4.310E-08 2.320E + 07 40.00 1 Алюминий, 24S Конд. T6 4.310E-08 2.320E + 07 40.00 1 Алюминий, 18S Конд. T61 4.310E-08 2.320E + 07 40.00 1 Алюминий, 11S Конд. Т3 4.310E-08 2.320E + 07 40.00 1 Алюминий, 14S Конд. T6 4.310E-08 2.320E + 07 40.00 1 Алюминий, 3S Cond. H 18 4.310E-08 2.320E + 07 40.00 1 Алюминий, 32S Конд. «0» 4.310E-08 2.320E + 07 40.00 1 Алюминий, 53S Конд. Т4 и Т6 4.310E-08 2.320E + 07 40.00 1 Алюминий, 61S Cond. Т4 и Т6 4.415E-08 2.265E + 07 37.60 - 40.50 3 Алюминиевый сплав, 6061-T4 4.421E-08 2.262E + 07 39.00 1 Алюминиевый сплав, 356 Sand Cond. T6 4.421E-08 2.262E + 07 39.00 1 Алюминиевый сплав, 355 Пермь. Mold Cond. T6 4.421E-08 2.262E + 07 39.00 1 Алюминиевый сплав, 13 4.432E-08 2.256E + 07 38.90 1 Бериллий 4.438E-08 2.253E + 07 38.00 - 39.70 3 Алюминиевый сплав, 2014-T6 4.467E-08 2.239E + 07 38.60 1 Магний, чистый 4.490E-08 2.227E + 07 38.40 1 Родий 4.610E-08 2.169E + 07 37.40 3 Алюминиевый сплав, 2218-T61 4.660E-08 2.146E + 07 37.00 1 Алюминиевый сплав, 142 Sand Cond. T77 4.660E-08 2.146E + 07 37.00 1 Алюминиевый сплав, 195 конд. T62 4.660E-08 2.146E + 07 37.00 2 Магний 4.660E-08 2.146E + 07 37.00 1 Алюминиевый сплав, 360 4.660E-08 2.146E + 07 37.00 1 Алюминиевый сплав, 355 Sand Cond. T61 4.660E-08 2.146E + 07 37.00 1 Алюминиевый сплав, 43 литой 4.660E-08 2.146E + 07 37.00 1 Алюминиевый сплав, A 108 4.660E-08 2.146E + 07 37.00 1 Латунь, красная (отожженная) 4.756E-08 2.103E + 07 36.00 - 36.50 3 Алюминиевый сплав, 2011-T3 4.789E-08 2.088E + 07 36.00 1 Алюминиевый сплав, B 195 Cond.T6 4.789E-08 2.088E + 07 36.00 1 Цельнолитой алюминий, конд. Sol. H.T. И стресс 4.789E-08 2.088E + 07 36.00 1 Алюминиевый сплав, 355 Sand Cond. T6 4.816E-08 2.076E + 07 35.30 - 36.30 3 Алюминиевый сплав, 4032-T6 4.843E-08 2.065E + 07 33.60 - 37.60 3 Алюминиевый сплав, 5052 4.926E-08 2.030E + 07 35.00 1 Алюминиевый сплав, 195 конд. Т4 4.926E-08 2.030E + 07 35.00 1 Алюминиевый сплав, 214 4.926E-08 2.030E + 07 35.00 1 Алюминиевый сплав, 40E 4.926E-08 2.030E + 07 35.00 1 Алюминий, 52S Конд. «0» и H 38 4.926E-08 2.030E + 07 35.00 1 Алюминий, 32S Конд. T6 4.926E-08 2.030E + 07 35.00 1 Алюминиевый сплав, B 195 Cond. Т4 4.998E-08 2.001E + 07 34.50 1 Магний (деформируемые сплавы) 5.071E-08 1.972E + 07 34.00 1 Алюминиевый сплав, 142 Sand Cond. T571 5.071E-08 1.972E + 07 34.00 1 Алюминиевый сплав, 122 Пермь.Форма как литая 5.124E-08 1.952E + 07 32.50 - 34.80 3 Алюминиевый сплав, 2014-T3 и -T4 5.209E-08 1.920E + 07 31.40 - 34.80 3 Алюминиевый сплав, 7075-T6 5.225E-08 1.914E + 07 33.00 1 Молибден 5.225E-08 1.914E + 07 33.00 1 Алюминиевый сплав, 122 Sand Cond. T61 5.225E-08 1.914E + 07 33.00 1 Алюминиевый сплав, A214 5.289E-08 1.891E + 07 32.60 1 Иридий 5.330E-08 1.876E + 07 28.60 - 36.10 3 Алюминиевый сплав, 2024-T3 5.388E-08 1.856E + 07 32.00 1 Латунь, низкая (отожженная) 5.388E-08 1.856E + 07 32.00 1 Алюминиевый сплав, 142 Пермь. Mold Cond. T61 5.388E-08 1.856E + 07 27.00 - 37.00 3 Алюминиевый сплав, 7075-W 5.388E-08 1.856E + 07 32.00 2 Алюминиевый сплав, 7075-T6 5.448E-08 1.836E + 07 30.50 - 32.80 3 Алюминиевый сплав, 5154 5.491E-08 1.821E + 07 31.40 1 Вольфрам 5.562E-08 1.798E + 07 31.00 1 Алюминиевый сплав, 108 5.747E-08 1.740E + 07 30.00 1 Алюминий, 24S Конд. Т4 5.747E-08 1.740E + 07 30.00 1 Алюминий Allcast, Sol H.T. и в возрасте 5.747E-08 1.740E + 07 30.00 1 Алюминий, 17S Конд. Т4 5.747E-08 1.740E + 07 30.00 1 Алюминиевый сплав, 113 5.747E-08 1.740E + 07 30.00 1 Алюминиевый сплав, R 317 5.747E-08 1.740E + 07 30.00 1 Алюминий, 75S Конд. T6 5.747E-08 1.740E + 07 30.00 1 Цельнолитой алюминий со снятым напряжением 5.766E-08 1.734E + 07 28.80 - 31.00 3 Алюминиевый сплав, 2024-T4 5.805E-08 1.723E + 07 26.80 - 32.60 3 Алюминиевый сплав, X7178-W и T6 5.884E-08 1.699E + 07 29.10 - 29.50 3 Алюминиевый сплав, 2024-T36 5.945E-08 1.682E + 07 29.00 1 Алюминиевый сплав, A 132 Cond. T551 5.945E-08 1.682E + 07 29.00 1 Алюминий, красный X-8 Cond. Снятие стресса 5.945E-08 1.682E + 07 29.00 1 Алюминий, 56S Конд. «0» 5.945E-08 1.682E + 07 29.00 2 Цинк 5.956E-08 1.679E + 07 28.10 - 29.80 3 Алюминиевый сплав, 5056 6.158E-08 1.624E + 07 28.00 1 Цинк, товарный прокат 6.158E-08 1.624E + 07 28.00 1 Алюминиевый сплав, 319 Пермь. Форма 6.158E-08 1.624E + 07 28.00 1 Патрон латунный (отожженный) 6.158E-08 1.624E + 07 28.00 1 Muntz Metal (отожженный) 6.158E-08 1.624E + 07 28.00 1 Алюминиевый сплав, 85 6.158E-08 1.624E + 07 28.00 1 Латунь, картридж (отожженный) 6.247E-08 1.601E + 07 27.60 1 Кобальт 6.386E-08 1.566E + 07 27.00 1 Алюминиевый сплав, C113 6.386E-08 1.566E + 07 27.00 1 Цинк, литье под давлением 6.386E-08 1.566E + 07 27.00 1 Алюминий, 56S Конд. H 38 6.386E-08 1.566E + 07 27.00 1 Алюминий Allcast, литой 6.386E-08 1.566E + 07 27.00 1 Алюминиевый сплав, 319 Песок 6.386E-08 1.566E + 07 27.00 1 Латунь, желтая (отожженная) 6.386E-08 1.566E + 07 27.00 1 Алюминиевый сплав, 380 6.631E-08 1.508E + 07 26.00 1 Латунь с низким содержанием свинца (отожженная) 6.631E-08 1.508E + 07 26.00 1 Латунь, свинцовая морская (отожженная) 6.631E-08 1.508E + 07 26.00 1 Латунь, военно-морская (отожженная) 6.631E-08 1.508E + 07 26.00 1 Алюминиевый сплав, красный X-8 в литом виде 6.842E-08 1.462E + 07 25.20 1 Кадмий 6.842E-08 1.462E + 07 25.20 1 Никель, чистый (электролитический) 6.897E-08 1.450E + 07 25.00 1 свинцовая желтая латунь 6.897E-08 1.450E + 07 25.00 1 Цинк, литье под давлением 6.897E-08 1.450E + 07 25.00 1 Латунь, желтый свинец 7.009E-08 1.427E + 07 24.60 1 Admiralty Metal (отожженный) 7.184E-08 1.392E + 07 24.00 2 Латунь, Адмиралтейство 7.184E-08 1.392E + 07 24.00 1 Алюминиевый сплав, 218 7.184E-08 1.392E + 07 24.00 1 Марганцевая бронза (отожженная) 7.184E-08 1.392E + 07 24.00 2 Адмиралтейство Латунь 7.184E-08 1.392E + 07 24.00 1 Марганцевая бронза (отожженная) 7.496E-08 1.334E + 07 23.00 1 Латунь, алюминий (отожженный) 7.496E-08 1.334E + 07 23.00 1 Алюминиевая латунь (отожженная) 7.595E-08 1.317E + 07 22.70 1 Рутений 8.210E-08 1.218E + 07 21.00 1 Алюминиевый сплав, 220 8.210E-08 1.218E + 07 21.00 1 Бериллиевая медь, конд. В 8.210E-08 1.218E + 07 21.00 1 Медь бериллий, конд. В 8.535E-08 1.172E + 07 20.20 1 Литий 9.473E-08 1.056E + 07 18.20 1 Осмий 9.579E-08 1.044E + 07 18.00 1 Никель "А" 9.579E-08 1.044E + 07 18.00 1 Phos. Бронза, 5% Phos. Оценка отлично 9.579E-08 1.044E + 07 18.00 2 Утюг 9.579E-08 1.044E + 07 18.00 1 латунь, полукрасный свинец 9.579E-08 1.044E + 07 18.00 1 Свинцовый полукрасный латунь 9.579E-08 1.044E + 07 18.00 1 Bronze Phos., 5% Phos.Оценка отлично 9.852E-08 1.015E + 07 17.50 1 бронзовый алюминий, 5% алюминия (отожженный) 9.852E-08 1.015E + 07 17.50 1 Алюминий - бронза, 5% алюминия (отожженный) 1.002E-07 9.976E + 06 17.20 1 Магний, A231 1.014E-07 9.860E + 06 17.00 1 Бериллиевая медь, конд. А 1.014E-07 9.860E + 06 17.00 1 Медь бериллий, конд. "А" 1.039E-07 9.628E + 06 16.60 1 Серебро, оловянный припой 1.039E-07 9.628E + 06 16.60 1 олово, серебряный припой 1.039E-07 9.628E + 06 16.60 1 Припой, олово серебро 1.059E-07 9.442E + 06 16.28 1 Платина 1.078E-07 9.280E + 06 16.00 1 Палладий 1.105E-07 9.048E + 06 15.60 1 Игнот железа (99,9% Fe) 1.105E-07 9.048E + 06 15.60 1 Слиток железа (99,9% Fe) 1.149E-07 8.700E + 06 15.00 1 Олово, чистое 1.149E-07 8.700E + 06 15.00 1 Магниевые сплавы (литые) 1.181E-07 8.468E + 06 14.60 1 Магний, A2 80 1.197E-07 8.352E + 06 14.40 1 Селен 1.232E-07 8.120E + 06 14.00 1 Бронза, свинцовое олово 1.232E-07 8.120E + 06 14.00 1 Оловянная бронза с содержанием свинца 1.232E-07 8.120E + 06 14.00 1 Олово (свинец), бронза 1.232E-07 8.120E + 06 14.00 1 Алюминий - бронза 1.232E-07 8.120E + 06 14.00 1 Бронза Алюминий 1.240E-07 8.062E + 06 13.90 1 Тантал 1.268E-07 7.888E + 06 13.60 1 Никель-платиновые сплавы 1.268E-07 7.888E + 06 13.60 1 Платина - никелевые сплавы 1.306E-07 7.656E + 06 13.20 1 Columbium 1.326E-07 7.540E + 06 13.00 1 Phos. Бронза, 8% Phos. Оценка C 1.326E-07 7.540E + 06 13.00 1 Bronze Phos., 8% Phos. Оценка C 1.347E-07 7.424E + 06 12.80 1 Магний, A251 1.368E-07 7.308E + 06 12.60 1 Алюминий - бронза, 10% алюминия (отожженный) 1.368E-07 7.308E + 06 12.60 1 бронзовый алюминий, 10% алюминия (отожженный) 1.379E-07 7.250E + 06 12.50 1 Магний, T454 1.402E-07 7.134E + 06 12.30 1 Магний, A261 1.437E-07 6.960E + 06 12.00 1 Бронза, кремний типа B (отожженный) 1.437E-07 6.960E + 06 12.00 1 Кремниевая бронза, тип B (отожженная) 1.437E-07 6.960E + 06 12.00 1 Латунь, высокопрочная желтая 1.449E-07 6.902E + 06 11.90 1 оловянный припой с сурьмой 1.449E-07 6.902E + 06 11.90 1 оловянный припой (сурьма) 1.449E-07 6.902E + 06 11.90 1 Припой, сурьмяное олово 1.486E-07 6.728E + 06 11.60 1 Платина, коммерческая 1.553E-07 6.438E + 06 11.10 1 Белый металл 1.567E-07 6.380E + 06 11.00 1 Phos. Бронза, 10% Phos. Оценка D 1.567E-07 6.380E + 06 11.00 1 Подшипник из олова из бронзы и свинца 1.567E-07 6.380E + 06 11.00 2 Бронза, Phos. 1.567E-07 6.380E + 06 11.00 1 Bronze Phos., 10% Phos. Оценка D 1.567E-07 6.380E + 06 11.00 2 Phos. Бронза 1.567E-07 6.380E + 06 11.00 1 Оловянный подшипник с свинцом, бронза 1.567E-07 6.380E + 06 11.00 1 припой, 50-50 мягкий 1.596E-07 6.264E + 06 10.80 1 Магний, AZ80BTA 1.611E-07 6.206E + 06 10.70 1 Сталь, литая 1.759E-07 5.684E + 06 9.80 1 припой, 20-80 мягкий 1.771E-07 5.647E + 06 9.74 4 Медь 90%, никель 10% 1.895E-07 5.278E + 06 9.10 1 Платино-иридиевые сплавы 1.895E-07 5.278E + 06 9.10 1 Иридий-платиновые сплавы 1.916E-07 5.220E + 06 9.00 1 Магниевые литейные сплавы 1.959E-07 5.104E + 06 8.80 1 припой, 5-95 мягкий 1.959E-07 5.104E + 06 8.80 1 Хром 2.053E-07 4.872E + 06 8.40 2 свинца 2.077E-07 4.814E + 06 8.30 1 Свинец, Корродин 2.077E-07 4.814E + 06 8.30 1 Корродин Свинец 2.188E-07 4.570E + 06 7.88 1 Свинец, 1% сурьмы (закаленная и выдержанная) 2.188E-07 4.570E + 06 7.88 1 Сурьма Свинец, 1% (закаленная и выдержанная) 2.239E-07 4.466E + 06 7.70 1 Свинец, твердый (закаленный и выдержанный) 2.330E-07 4.292E + 06 7.40 1 Никель-платиновые сплавы 2.330E-07 4.292E + 06 7.40 1 Платина - никелевые сплавы 2.463E-07 4.060E + 06 7.00 1 Кремниевая бронза, тип A (отожженная) 2.463E-07 4.060E + 06 7.00 1 Бронза, кремний типа A (отожженный) 2,612E-07 3,828E + 06 6,60 1 Ванадий 2.874E-07 3.480E + 06 6.00 1 Серебро, 18% никель, сплав A 2.874E-07 3.480E + 06 6.00 1 Уран 2.874E-07 3.480E + 06 6.00 1 Никель, 18% никель Sil 2.874E-07 3.480E + 06 6.00 1 Баббит, свинцовая база 3.135E-07 3.190E + 06 5.50 1 Платина - рутений (ювелирный сорт) 3.135E-07 3.190E + 06 5.50 1 Рутений - Платина (ювелирного качества) 3.316E-07 3.016E + 06 5.20 1 Сплавы платины и иридия, 18% никеля 3.316E-07 3.016E + 06 5.20 1 Иридий-платиновые сплавы, 18% никелевого серебра 3,748E-07 2,668E + 06 4,60 1 Никель 30% - Купро 3,748E-07 2,668E + 06 4,60 1 Купро-никель 30% 3.831E-07 2.610E + 06 4.50 2 Никель 30%, медь 70% 3.831E-07 2.610E + 06 4.50 2 Медь 70%, никель 30% 3.918E-07 2.552E + 06 4.40 1 Сурьма 4.105E-07 2.436E + 06 4.20 1 Олово, фольга 4.105E-07 2.436E + 06 4.20 1 Цирконий 4.310E-07 2.320E + 06 4.00 1 Рутений-платина (контактная степень) 4.310E-07 2.320E + 06 4.00 1 Платина - рутений (контактный сорт) 4.789E-07 2.088E + 06 3.60 2 Монель 4.816E-07 2.076E + 06 3.58 1 Монель 4.898E-07 2.042E + 06 3.52 1 Константан 5.071E-07 1.972E + 06 3.40 2 Цирконий 5.562E-07 1.798E + 06 3.10 2 Титан 5.945E-07 1.682E + 06 2.90 1 Сталь высоколегированная 6.897E-07 1.450E + 06 2.50 1 Сталь, нержавеющая сталь 304 6.897E-07 1.450E + 06 2.50 2 Сталь, нержавеющая сталь 304 7.184E-07 1.392E + 06 2.40 1 Сталь, 347 Нержавеющая сталь 7.184E-07 1.392E + 06 2.40 2 Циркалой - 2 7.496E-07 1.334E + 06 2.30 1 Сталь, нержавеющая сталь 316 7.837E-07 1.276E + 06 2.20 1 Титан 9.579E-07 1.044E + 06 1.80 1 Меркурий 9.796E-07 1.021E + 06 1.76 1 Инконель 1.014E-06 9.860E + 05 1.70 2 Инконель 600 1.149E-06 8.700E + 05 1.50 1 Хастеллой "D" 1.149E-06 8.700E + 05 1.50 2 Хастеллой "X" 1.232E-06 8.120E + 05 1.40 2 Васпалой 1.232E-06 8.120E + 05 1.40 1 Хастеллой "A" 1.326E-06 7.540E + 05 1.30 1 Хастеллой "B" и "C" 1.724E-06 5.800E + 05 1.00 2 Титан, 6АЛ-4В 7.837E-06 1.276E + 05 0.22 1 Графит
Industrial: Руководство по проектированию — электрическая и теплопроводность
Фото © 1998 AMP INC.Электропроводность — это основная характеристика, отличающая медь от других металлов. Из коммерчески полезных металлов медь уступает только серебру. Но медные сплавы обладают широким диапазоном проводимости. Существуют сотни металлических полос из медных сплавов, из которых можно выбирать, и некоторые из них имеют такую же низкую проводимость, как у железа.Еще больше усложняет ситуацию то, что вариации термической и механической обработки могут вызвать глубокие изменения проводимости. А металлы с самой высокой прочностью часто имеют самую низкую проводимость. Такие сплавы могут не подходить для применения в сильноточных соединителях.
Электропроводность полосовых металлов из медного сплава измеряется относительно стандартного слитка из «чистой» меди, которому давно присвоено значение 100. Таким образом, когда говорят, что латунь содержит 28% IACS, это означает, что удельная электропроводность составляет 28% от этот стандарт.[«IACS» — это международный стандарт отожженной меди]. Благодаря усовершенствованию технологий рафинирования металлов технически чистая медь сегодня имеет немного лучшую проводимость (101% IACS), чем стандартная.
Единая система нумерации (UNS) не классифицирует медные сплавы напрямую на группы с аналогичной проводимостью. Но он определяет «медь» как «медь, у которой установленное минимальное содержание меди составляет 99,3% или выше». В нем также говорится, что «сплавы с высоким содержанием меди» — это «… сплавы с содержанием меди…. менее 99,3%, но более 96% … «. Содержание меди имеет фундаментальное значение для проводимости медных сплавов. Однако различные легирующие элементы, добавленные в медь, совершенно по-разному влияют на проводимость меди. Серебро, например, вызывает нет заметного эффекта, поскольку незначительное количество фосфора может серьезно снизить проводимость.
Теплопроводность также является важным параметром в конструкции разъема. Внутри семейств сплавов теплопроводность обычно связана с электропроводностью.Сплавы с более высокой электропроводностью будут иметь более высокую теплопроводность. Это удобно, поскольку теплопроводность довольно сложно измерить, в то время как электропроводность или ее обратное удельное сопротивление легко измерить.
Сплавы с более высоким удельным сопротивлением (r) будут тратить больше энергии, поскольку тепло, выделяемое электрическим током (I), пропорционально сопротивлению, умноженному на I 2 . Что еще более важно, выделяемое тепло повысит температуру разъема, что может иметь неблагоприятные последствия для характеристик разъема и его окружения.Сплавы с более высокой теплопроводностью позволяют конструктору рассеивать часть этого тепла, сводя к минимуму повышение температуры. Такая высокая проводимость обычно является востребованным свойством сплавов соединителей.
Какие металлы обладают высокой электропроводностью?
Электропроводность соответствует способности материала передавать энергию. Возможны определенные типы проводимости, включая электрическую и теплопроводность.За медью и цинком следует железо в списке самых электропроводящих материалов. Золото, кажется, имеет максимальный электрический КПД любого компонента и самую низкую яркость. Хотя это самый прочный проводник, медь и золото наиболее широко используются в электротехнике, поскольку медь менее дорогая, а золото гораздо лучше сопротивляется коррозии. Поскольку серебро тускнеет, высокие частоты становятся менее привлекательными, поскольку внешняя поверхность менее проводящая.
Серебро — лучший проводник, потому что электроны более подвижны, чем другие элементы.Это объясняется полярностью кристаллов и их структурой.
Многие металлы являются проводниками электричества. Некоторые компоненты с высокой проводимостью — титан, медь, магний, железо и платина. Латунь и бронза — это электропроводящие сплавы, а не элементы.
Коэффициенты электропроводностиТемпература : Всякий раз, когда меняется температура серебра или когда его проводимость меняется в зависимости от проводника. Повышение температуры после того, как это сказано и закончено, вызывает возбуждение теплых частиц и увеличивает проводимость, тем самым увеличивая удельное сопротивление.Отношения прозрачные, но при низких температурах они рвутся.
Примеси : Добавление загрязняющего воздействия на драйвер снижает его проводимость. Например, настоящее серебро не так приемлемо для проводника, как чистое серебро. Окисленное серебро не так приемлемо в качестве проводника, как чистое серебро. Загрязняющие воздействия препятствуют потоку электронов.
Кристаллическая структура : Если вещество встречается в определенные моменты времени, проводимость может снижаться на границе раздела и может не быть равной для одной системы другой.Способ обращения с материалом может повлиять на то, насколько хорошо он работает.
Наиболее проводящие металлыЭто краткое изложение электропроводности включает амальгамы как чистые компоненты. Поскольку размер и состояние вещества влияют на его проводимость, краткое изложение предполагает, что все примеры имеют одинаковый размер.
- Серебро
Серебро считается наиболее электропроводным металлом. Это связано с тем, что серебро имеет только один валентный электрон.Фактически, он позволяет одному электрону перемещаться без помех. Таким образом, металлы, такие как серебро и медь, являются двумя металлами с этой конкретной торговой маркой. Вот почему они являются необычными электрическими и теплыми проводниками.
- Медь
Принимая все во внимание, медеподобное серебро имеет только один валентный электрон, что делает этот металл чрезвычайно проводящим. Таким образом, одним из наиболее распространенных бизнес-приложений является покрытие верхней посуды и кухонных машин.
- Золото
В целом список ограничен, и это основная причина того, почему этот материал такой дорогой. Фактически, сочетание коррозионной стойкости золота и его проводимости делает этот продукт очень полезным инструментом, используемым во многих отраслях обрабатывающей промышленности.
- Алюминий
Вообще говоря, изумительный металлический канал. Этот компонент, несмотря на его небольшую толщину и высокую защиту от потребления, делает алюминий идеальным для аэродинамических и корреспондентских (трансмиссионных) предприятий.
- цинк
Несмотря на то, что эти металлы обладают существенно меньшей проводимостью, чем их четыре партнера. Эти металлы часто являются более доступными и практичными заменителями, когда это необходимо.
Pipingmart — это портал B2B, специализирующийся на промышленных, металлических и трубных изделиях. Кроме того, делитесь последней информацией и новостями, связанными с продуктами, материалами и различными типами сортов, чтобы помочь ведению бизнеса в этой отрасли.
Электропроводность
Электропроводность| Электропроводность является мерой легкость, с которой электрический заряд или тепло могут проходить через материал.А проводник — это материал, который дает очень небольшое сопротивление потоку электрический ток или тепловая энергия. Материалы классифицируются как металлы, полупроводники и изоляторы. Металлы — самые проводящие и изоляторы. (керамика, дерево, пластик) наименее проводящие. |
| Электропроводность говорит нам, насколько хорошо материал позволяет электричеству проходить через него.Многие люди думают о медных проводах как о чем-то, что имеет отличные электрические характеристики. проводимость. | |
| Теплопроводность говорит нам, с какой легкостью тепловая энергия (тепло для большинства целей) может перемещаться по материалу. Некоторые материалы, такие как металлы, позволяют теплу перемещаться через них довольно быстро. Представьте, что одной рукой вы касаетесь кусок металла, а с другой — кусок дерева.Какой материал будет становится холоднее? Если бы вы сказали «металл», вы были бы правы. Но, Фактически, оба материала имеют одинаковую температуру. Это относительное теплопроводность. Металл обладает более высокой теплопередачей или термической способностью. проводимость, чем у дерева, позволяя теплу от руки уходить быстрее. Если вы хотите, чтобы что-то оставалось холодным, лучше всего это завернуть во что-нибудь который не обладает высокой теплопередачей или высокой теплопроводностью, это был бы изолятор.Керамика и полимеры обычно являются хорошими изоляторами, но вы должны помнить, что полимеры обычно имеют очень низкую температуру плавления. Это означает, что если вы разрабатываете что-то, что сильно нагревается, полимер может расплавиться в зависимости от температуры плавления. | |
| Серебро имеет самую высокую электропроводность из всех металлов. Фактически, серебро определяет проводимость — все другие металлы сравниваются с Это.По шкале от 0 до 100 серебро занимает 100 место, медь — 97, а золото. на 76. Из-за этого свойства, а также из-за того, что он не зажигает легко, серебро обычно используется в электрических цепях и контактах. Серебро также используется в аккумуляторах, где надежность является обязательной и применяются ограничения по весу, например, для портативных хирургических инструментов, слуховых аппаратов, кардиостимуляторов и космическое путешествие. |
ССЫЛКИ
http: // www.Physics4kids.com/files/elec_conduct.html
План урока для учителей о проводимости — http://www.infinitepower.org/pdf/09-Lesson-Plan.pdf
| Все информация на этой странице взята из U of C — Щелкните по Кембриджскому университету значок для благодарностей. |
10 лучших теплопроводных материалов
Теплопроводность — это мера способности материала пропускать через него тепло.Материалы с высокой теплопроводностью могут эффективно передавать тепло и легко забирать тепло из окружающей среды. Плохие теплопроводники сопротивляются тепловому потоку и медленно извлекают тепло из окружающей среды. Теплопроводность материала измеряется в ваттах на метр на градус Кельвина (Вт / м • К) в соответствии с рекомендациями S.I (Международная система).
10 лучших измеряемых теплопроводных материалов и их значения приведены ниже. Эти значения проводимости являются средними из-за разницы в теплопроводности в зависимости от используемого оборудования и среды, в которой были получены измерения.
Материалы теплопроводящие
Diamond — 2000 — 2200 Вт / м • K
Алмаз является ведущим теплопроводным материалом и имеет измеренные значения проводимости в 5 раз выше, чем у меди, наиболее производимого металла в Соединенных Штатах. Атомы алмаза состоят из простой углеродной основы, которая представляет собой идеальную молекулярную структуру для эффективной передачи тепла. Часто материалы с простейшим химическим составом и молекулярной структурой имеют самые высокие значения теплопроводности.
Diamond — важный компонент многих современных портативных электронных устройств. Их роль в электронике — способствовать рассеиванию тепла и защищать чувствительные части компьютера. Высокая теплопроводность алмазов также оказывается полезной при определении подлинности камней в ювелирных изделиях. Добавление небольшого количества алмаза в инструменты и технологии может сильно повлиять на свойства теплопроводности.
Серебро — 429 Вт / м • K
Серебро — относительно недорогой и распространенный теплопроводник.Серебро входит в состав многих бытовых приборов и является одним из самых универсальных металлов из-за его ковкости. 35% серебра, производимого в США, используется для производства электрических инструментов и электроники (US Geological Survey Mineral Community 2013). Вспомогательный продукт серебра, серебряная паста, пользуется все большим спросом из-за его использования в экологически чистых источниках энергии. Серебряная паста используется в производстве фотоэлементов, которые являются основным компонентом солнечных батарей.
Медь — 398 Вт / м • K
Медь — наиболее часто используемый металл для производства токопроводящих приборов в США.Медь имеет высокую температуру плавления и умеренную скорость коррозии. Это также очень эффективный металл для минимизации потерь энергии при передаче тепла. Металлические кастрюли, трубы для горячей воды и автомобильные радиаторы — все это приборы, в которых используются проводящие свойства меди.
Золото — 315 Вт / м • K
Золото — редкий и дорогой металл, который используется для специальных проводящих применений. В отличие от серебра и меди, золото редко тускнеет и может выдерживать большие количества коррозии.
Карбид кремния — 270 Вт / м • K
Карбид кремния — это полупроводник, состоящий из сбалансированной смеси атомов кремния и углерода. При изготовлении и сплаве кремний и углерод соединяются, образуя чрезвычайно твердый и прочный материал. Эта смесь часто используется в качестве компонента автомобильных тормозов, турбинных машин и стальных смесей.
Оксид бериллия– 255 Вт / м • K
Оксид бериллия используется во многих высокопроизводительных деталях для таких приложений, как электроника, поскольку он обладает высокой теплопроводностью и является хорошим электрическим изолятором.
Алюминий — 247 Вт / м • K
Алюминий обычно используется в качестве экономичной замены меди. Хотя алюминий не такой проводящий, как медь, его много, и с ним легко работать из-за его низкой температуры плавления. Алюминий является важным компонентом светильников L.E.D (светоизлучающих диодов). Медно-алюминиевые смеси набирают популярность, поскольку они могут использовать свойства как меди, так и алюминия и могут производиться с меньшими затратами.
Вольфрам — 173 Вт / м • K
Вольфрам имеет высокую температуру плавления и низкое давление пара, что делает его идеальным материалом для приборов, которые подвергаются воздействию высоких уровней электричества.Химическая инертность вольфрама позволяет использовать его в электродах, являющихся частью электронных микроскопов, без изменения электрических токов. Он также часто используется в лампах и как компонент электронно-лучевых трубок.
Графит 168 Вт / м • K
Графит — это распространенная, недорогая и легкая альтернатива другим углеродным аллотропам. Его часто используют в качестве добавки к смесям полимеров для улучшения их теплопроводных свойств. Батареи — знакомый пример устройства, использующего высокую теплопроводность графита.
Цинк 116 Вт / м • K
Цинк — один из немногих металлов, которые можно легко комбинировать с другими металлами для создания металлических сплавов (смеси двух или более металлов). 20% цинковых приборов в США состоят из цинковых сплавов. При цинковании используется 40% производимого чистого цинка. Цинкование — это процесс нанесения цинкового покрытия на сталь или железо, которое предназначено для защиты металла от атмосферных воздействий и ржавчины.