ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 17.10.2024
Просмотров: 10
Скачиваний: 0
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
СРС2 өткізгіш материалдар
Энергетика мен электротехникада қолданылатын барлық өткізгіш материалдарды жоғары өткізгіш материалдар мен жоғары қарсылық материалдарына бөлуге болады. Өткізгіш материалдардың ерекше тобына асқын өткізгіштер мен криоөткізгіштер жатады.
Өткізгіштігі жоғары материалдар
Өткізгіштігі жоғары материалдар бөлме температурасында 0,05 Ом • мм2/м аспайтын кедергіге ие, олар сымдар, өткізгіш кабельдер, электр машиналары мен трансформаторлардың орамалары, контактілер және т. б. үшін қолданылады. негізінен таза металдар, дегенмен қазіргі уақытта электр өткізгіштігі бар синтетикалық материалдар бар. таза металдар.
Өткізгіш мыс, қатты мыс және жұмсақ мыс
Өткізгіш мыс-сульфидті кендерді өңдеу кезінде алынған қоспалардан тазартылған қызыл-қызғылт сары металл. Мыстың артықшылығы-аз қарсылық, жоғары механикалық беріктік, коррозияға өте қанағаттанарлық төзімділік, жақсы өнімділік, дәнекерлеу мен дәнекерлеудің салыстырмалы жеңілдігі. Өткізгіш материал ретінде әр түрлі тазалықтағы мыс қолданылады. Әдетте мыстан дөңгелек және тікбұрышты қимасы бар сым жасалады. Суық тартқанда "қатты" мыс алынады, ол созылу кезінде беріктігі жоғары, үзілу кезінде сәл ұзарады, иілу кезінде жақсы қаттылық пен серпімділік болады. Қатты мыс байланыс сымдары, тарату құрылғыларының шиналары, коллекторлық тақталар үшін қолданылады.
Мысты күйдіру кезінде" жұмсақ " мыс алынады, ол икемділікке ие, жыртылған кезде ұзарады, қатты мысқа қарағанда аз, қаттылығы мен беріктігі аз, ең бастысы, кедергісі төмен. Мыстың бұл түрі негізінен өткізгіш сымдар кабельдер мен сымдар ретінде қолданылады.
Алюминий
Алюминий мысқа қарағанда тапшы, қол жетімді және арзан. Бұл екінші маңызды өткізгіш материал, өйткені ол өте үлкен өткізгіштікке және коррозияға төзімділікке ие. Алюминий-күміс-ақ металл, мыстан 3,5 есе жеңіл, қаттылығы төмен және басқа механикалық қасиеттерімен ерекшеленеді.
Алюминий сымының кедергісі бірдей қима мен ұзындықтағы мыстан 1,63 есе жоғары болғандықтан, мыс сияқты кедергісі бар сымды алу үшін оның қимасын 1,63 есе, яғни диаметрін 1,3 есе арттыру қажет.
Қазіргі уақытта алюминий әуе электр станцияларында және кабельдік өнімдер өндірісінде белсенді қолданылады. Алюминийден жұқа фольга, жұмсақ, жартылай қатты және қатты сымдар, сондай-ақ тікбұрышты шиналар жасалады. Алюминий фольга электр өрісін тегістеу үшін қуат конденсаторлары мен кірістерінде, сондай-ақ әртүрлі экрандарда және кабельдердің қорғаныс қабықтарындағы қорғасынды ауыстыру үшін қолданылады.
Ауада алюминий өте тез тотығады және үлкен электр кедергісі бар жұқа оксид пленкасымен жабылады. Пленка оттегінің металға одан әрі енуіне белсенді түрде қарсы тұрады, бірақ ол жанасу орындарында үлкен өтпелі кедергілерді тудырады және алюминийді әдеттегі әдістермен дәнекерлеуді едәуір қиындатады. Сондықтан алюминий сымдары мен ток өткізгіш бөлшектер ыстық немесе суық Дәнекерлеумен, сондай-ақ арнайы дәнекерлеушілер мен ағындарды қолдана отырып Дәнекерлеумен қосылады.
Өткізгіш материал ретінде сіз темірді (болатты) пайдалана аласыз. Бұл салыстырмалы түрде арзан және қол жетімді материал, бірақ ол мыс пен алюминиймен салыстырғанда айтарлықтай жоғары кедергіге ие (таза темір үшін р * 0,1 Ом • мм2/м, ал болат үшін одан да жоғары). Өткізгіштерді жасау үшін құрамында 0,10—0,15% көміртегі бар жұмсақ болат қолданылады. Мұндай өткізгіштер шағын қуаттарды беру кезінде әуе желілерінде, сондай-ақ шиналар, электр көлігі рельстері ретінде жұмыс істейді. Сондай-ақ, болат сым қолданылады, ол болат сымдармен оралған және сыртынан алюминий сыммен оралған өзек болып табылады. Өзек негізінен механикалық беріктікті, ал алюминий өткізгіштігін анықтайды.
Асқын өткізгіштік
Асқын өткізгіштік-белгілі бір химиялық элементтер, қосылыстар, қорытпалар белгілі бір температурадан төмен салқындаған кезде қалыптыдан асқын өткізгіштік күйге ауысады, онда олардың тұрақты токқа электрлік кедергісі мүлдем болмайды. Бұл ауысу кезінде бұл асқын өткізгіштердің құрылымдық қасиеттері іс жүзінде өзгеріссіз қалады. Асқын өткізгіш күйдегі электрлік және магниттік қасиеттер қалыпты режимдегі осы қасиеттерден күрт ерекшеленеді. Қазіргі теория бұл құбылысты электрондардың бір-бірімен кристалдық тор арқылы әрекеттесуімен түсіндіреді. Кейбір металдарда өте төмен температурада тор арқылы тартылыс күштірек болады, ал электрондар жұптасып байланысады және байланысқан Электрон жұптары пайда болады. Жұптағы электрондардың байланыс энергиясы аз болғандықтан, мұндай жұптардың әрқайсысы шектеулі уақытқа ғана ие болады, содан кейін жойылады, бірақ тұтастай алғанда, жұптасудың арқасында электронды жүйенің энергиясы азаяды, сондықтан металл жаңа, асқын өткізгіш күйге өтеді. Электр кедергісінің іс жүзінде толық жоғалуы электронды жұптардың шашырауды сезінбейтіндігімен түсіндіріледі.
Асқын өткізгіштердің тағы бір ерекшелігі-олар идеалды диамагнетиктер: өткізгішті Тк-ден жоғары температурада өткізетін магнит өрісі металдың асқын өткізгіштік күйге ауысқан кезде одан шығарылады. Алайда, егер сыртқы өрістің кернеулігі белгілі бір критикалық мәннен асып кетсе, онда асқын өткізгіш күй бұзылады.
Асқын өткізгіштік құбылысын г.Камерлинг-Оннес 1911 жылы сынапты зерттеу кезінде ашты. Ол сынап сымын 4 к (-270 °C) төмен салқындату кезінде оның кедергісі нөлге айналатынын анықтады. Қалыпты жағдай сым арқылы жеткілікті күшті ток өткізгенде немесе жеткілікті күшті магнит өрісіне орналастырылған кезде қалпына келеді.
Төмен температуралы және жоғары температуралы асқын өткізгіштікті ажыратыңыз. Төмен температуралық асқын өткізгіштікке белгілі бір материалдарды сұйық гелиймен 4 К температурада салқындату арқылы қол жеткізіледі (дәлірек айтқанда 4,2 Кельвин, бұл сұйық гелийдің қалыпты қысымда қайнау температурасы). Жоғары температуралық асқын өткізгіштікке белгілі бір материалдарды сұйық азотпен 77 К температурада салқындату арқылы қол жеткізіледі (дәлірек айтсақ, Кельвин бойынша 77,3 немесе -195,7 °С).
Асқын өткізгіш күйден қалыптыға ауысу сипатына сәйкес магнит өрісі ұлғайған кезде I типті (Pb, Hg, In, SN, A1) және II типті (Nb, V, TC) асқын өткізгіштер ажыратылады. I типті асқын өткізгіштер қалыпты жағдайға секіріспен ауысса, өрістің қатаң анықталған критикалық кернеулігі кезінде II типті асқын өткізгіштерде бұл ауысу біртіндеп жүреді.
Барлығы 2000-ға жуық асқын өткізгіш материалдар белгілі, олардың 26-сы таза металдар. Сонымен қатар, мұндай өткізгіштер күміс, мыс, алтын асқын өткізгіштікке ие емес. Қалыпты қысымдағы кейбір металдар үшін критикалық температура мен ВК критикалық магниттік индукция мәндері Кестеде келтірілген.
Асқын өткізгіштер техникада кеңінен қолданылды. Олардың негізінде қуатты магниттер, кабельдер, электр машиналары және т.б. өте қызықты-үйкеліссіз қозғалатын левитация әсерін қолдана отырып, "магниттік жастықта" жоғары жылдамдықты электр пойыздарын құру.
Криөткізгіштік
Криоөткізгіштік-бұл металдардың қалыпты электр өткізгіштігінің ерекше жағдайы, бірақ төмен (криогендік) температура жағдайында.
Криөткізгіштік құбылысы металдың кристалдық торының жылу тербелістерінің төмендеуімен және осы себепті электрондардың таралуының төмендеуімен анықталады. Криөткізгіштіктің жоғары мәндеріне қол жеткізу үшін жоғары тазалық және металдың кристалдық торында ақаулар болмауы қажет. Криоөткізгіштер, мысалы, таза мыс және алюминий (маркалары а999 0,001% қоспалармен) сұйық сутегі температурасында (20,28 К немесе -252,87 °C), техникалық таза бериллий (0,1% қоспалар) сұйық азот температурасында (77,4 К немесе -195,75 °C).
Қатты металл емес өткізгіштер
Металдар мен металл қорытпаларымен қатар резистивті, жанасу және өткізгіш элементтер ретінде әртүрлі композициялық материалдар, кейбір оксидтер және көміртекті өткізгіш модификациялар кеңінен қолданылады. Әдетте, бұл материалдар жоғары мамандандырылған мақсатқа ие.
Қатты металл емес өткізгіштердің ішінде графит электротехникада кеңінен қолданылады-таза көміртектің аллотропты түрлерінің бірі. Шағын кедергімен қатар графиттің құнды қасиеттері айтарлықтай жылу өткізгіштік, көптеген химиялық агрессивті орталарға төзімділік, жоғары ыстыққа төзімділік, өңдеудің қарапайымдылығы болып табылады. Электр көмір өнімдерін өндіру үшін табиғи графит, антрацит және пиролитикалық көміртек қолданылады.