Файл: Бабаянц, С. С. Микропроволочные элементы радиоустройств учебное пособие для подготовки рабочих на производстве.pdf

рые металлы (железо, никель и др.) способны намагничиваться, в то время как другие (медь, алюминий) не обладают этой способ­ ностью. В тепловых полях металлы расширяются или сжимаются в зависимости от того, повышается или понижается температура металла.

Поведение проводниковых материалов при изменении темпера­ туры определяется такими физическими характеристиками, как температурный коэффициент теплового линейного расширения, температурный коэффициент сопротивления и температурный коэф­ фициент удельного электрического сопротивления.

Температурный коэффициент теплового линейного расширения

мер, медной проволоки, до длины I при изменении температуры ее от (0 до t. Коэффициент линейного теплового расширения выражает изменение линейных размеров металла на один градус температуры и на один сантиметр первоначальной длины образца металла. Это выражается формулой

длину проволоки при любой температуре t. Для этого представим формулу (3-2) в таком виде:

/ = /0[1 -f {t — Щ.

Температурный коэффициент сопротивления aR определяется формулой:

aR-

29

Температурный коэффициент удельного электрического сопро­

тивления

ct — Р^2 ~ Р/1

тельно большой температурный коэффициент сопротивления (ос# = = 0,00400 н- 0,00423 град'1). Сплавы ряда металлов, используемых в качестве проводниковых материалов, обладают большим удельным сопротивлением и малыми значениями температурного коэффициента Сопротивления (ее# = 0,00003 ч- 0,00015 град'1). Это обеспечивает большую стабильность величины электрического сопротивления изготовленных из них резисторов и других элементов при колеба­ ниях температуры.

По сравнению с чистыми металлами сплавы отличаются повы­ шенной твердостью, большой механической прочностью при растя­ жении Ор, меньшим относительным удлинением А/. Кроме того, сплавы в меньшей степени окисляются на воздухе.

Проводниковые материалы используются в виде проволоки круг­ лого и прямоугольного сечений, шинной проволоки и вальцованного троса из мелких жилок — литца.

Медь является одним из главных проводниковых материалов благодаря большой проводимости и механической прочности. В нор­ мальных условиях проводниковая медь устойчива к коррозии. Медная проволока на воздухе окисляется, покрываясь тонким слоем окиси меди СиО. Образовавшаяся пленка окисла препят­ ствует дальнейшему окислению меди.

Медную проволоку изготавливают из электролитической меди марки Ml по ГОСТ 859—41, содержащей не менее 99,9% чистой меди. Алюминиевую проволоку изготавливают из алюминия марки АО или А1, содержащего не менее 99,5% чистого алюминия. По механическим свойствам различают мягкую проволоку из меди марки ММ и из алюминия марки AM, а также твердую проволоку из меди марки МТ и алюминиевую марки АТ и полутвердую алю­

30

медной и алюминиевой проволоки приведены в табл. 3-1 и 3-2. Проволоку и шины из мягкой меди ММ и мягкого алюминия AM применяют для изготовления изолированных и монтажных прово­ дов. У этих сортов при намотке наблюдается наибольший процент брака по растяжению и разрыву проволоки.

К высокоомным материалам относятся следующие сплавы: ман­

имеет весьма малую зависимость электрического сопротивления от температуры, что очень важно для обеспечения постоянства вели­ чины сопротивления в точных электроизмерительных приборах.

3-3. Сведения о физических основах производства микропроводов

Технологические способы производства проводов, особенно малых сечений, в значительной степени определяют их характеристики и размеры. Для произ­ водства микропроводов применяются два принципиальных метода: пластическое деформирование или волочение металла в твердом состоянии с последующим нане­ сением слоя изоляционной эмали и других диэлектрических материалов и литье микропроводов в сплошной стеклянной изоляции.

Метод волочения меди и чугуна был хорошо известен уже в средние века. Эти материалы заковывались в круглые прутки, затем обрабатывались молотком, заост­ рялись и отжимались ручным волочением через серию постепенно уменьшающихся отверстий в волочильном инструменте — волоке. В 1621 г. из одного килограмма металла было получено 30 740 м проволоки. Однако для получения тончайшей проволоки чугунные волоки не годятся, так как не обеспечивают точности произ­ водства. Поэтому в XIX веке на волочильных машинах с механизированным про­ водом волоки стали изготавливаться из сапфиров. Развитие кабельного производ­ ства привело к созданию алмазных волоков, без которых было бы невозможным современное массовое производство медной, алюминиевой и стальной проволоки.

Путем последовательного волочения на машинах грубого, среднего, тонкого и тончайшего волочения с помощью волочильных глазков из алмазов и сапфиров получают микропроволоку в диапазоне диаметров от 0,015 до 2,44 мм (рис. 3-3). Прямоугольная проволока получается прокаткой на станах или методом плюще­

3i

непосредственно при эмалировании, т. е. покрытии эмалевой изоляцией. Одно из основных и неизбежных повреждений — окисление проволоки вызывают остатки сурепного масла, которые появляются в виде черных пятен во время отжига. Сурепное масло используется для смазки проволоки на волоках и удаляется сочень большими трудностями. В результате появления окисленных точечных пятен поверхность проволоки получается негладкая. Процесс эмалирования проволоки заключается в нанесении жидкого лака на поверхность проволоки с последующей его полимеризацией, в результате чего образуется изоляционное покрытие. Неров­ ности на поверхности проволоки не покрываются жидким лаком, в результате чего после эмалирования на поверхности провода неизбежно имеются места, не покрытые эмалью. В ГОСТ и ТУ для каждого сорта проволоки оговаривается до­ пустимое число точечных повреждений на длине 15 и. После эмалирования наименьший диаметр получаемой проволоки 0,02 мм.

Метод литья микропроводов в сплошной стеклянной изоляции, предложенный впервые в Советском Союзе профессором А. В. Улитовским, позволяет получать

гивать стеклянный капилляр; последний заполняется жидким металлом, образуя провод в стеклянной изоляции. При своем движении вытягиваемый капилляр покидает питающую «микрованну», растягиваясь, уменьшает свой диаметр. Вытягивание микропровода и его намотка осуществляются приемным механизмом, установленным на передней панели высокочастотного генератора. Механизм вращения (электродвигатель, редуктор) заключен в корпус. Раскладка микро­ провода на бобине осуществляется с помощью кулачкового механизма, который перемещает бобину относительно центра индуктора. Процесс основан на пластич­ ности стекла в широком диапазоне температур, что дает возможность получать стеклянный капилляр из широкой трубки диаметром 11— 19 мм.

Характерной особенностью образования микропроводов в сплошной стек­ лянной изоляции является то, что токопроводящая жила и ее стеклянное покрытие формируются одновременно. В качестве стеклянной изоляции используются стекла марокС-39-1 и С-37-2, имеющие большой диапазон пластичности — 1100 -5- 1230° С без резкого изменения их вязкости. Стеклянная изоляция микропроводов имеет повышенные электроизоляционные свойства без точечных повреждений по всей длине микропровода.

В зависимости отсвойств и размеров материалов, используемых для изготовления, намоточные провода, поставляемые кабельными предприятиями, имеют самый широкий ассортимент в соответствии с существующими стандар­ тами.

По виду изоляции намоточные провода делятся на три основные группы: 1) с изоляцией пленками различных эмалей (эмалевая изоляция); 2) с эмалево­ волокнистой, волокнистой изоляцией из хлопчатобумажного, шелкового или син­ тетического волокна; 3) в стеклянной изоляции. В проводах большинства марок второй группы волокнистая изоляция сочетается с эмалевой.

32