1.5. Влияние размеров проводника (на )
Тонкая пленка, фольга или проволока
– образуется мелкозернистая структура
Поверхность – наиболее дефектна
Чем тоньше, тем больше
Сопротивление квадрата
=
/ h
где: - удельное (объемное) сопротивление, h – толщина
1.6. Влияние частоты напряжения (на )
Вихревые токи Фуко.
Скин-эффект – характеризуется глубиной проникновения поля
амплитуда электромагнитной волны ослабевает (в е –раз)
Материалы высокой электропроводности
К материалам высокой электропроводности предъявляются – требования:
Высокая электропроводность
Высокая механическая прочность
Технологичность - то есть способность к сварке, пайке, высокая пластичность.
Высокая коррозионная стойкость.
Низкая стоимость.
Высокой электропроводностью - чистые непереходные металлы с ГЦК решеткой (Ag, Cu, Al, Au).
При образовании твердого раствора - увеличивается .
Для материалов высокой электропроводности - такое легирование, когда компоненты не растворяются друг в друге.
Пример: алюминий легируют магнием и кремнием, которые образуют интерметаллидное соединение, или легируют плохо растворяющимся в алюминии марганцем.
Технологичность: у всех металлов с ГЦК решеткой высокая пластичность
Серебро
Наибольшая электропроводность. При кТ = 0,0150 мкОм´м.
Пластичность (относительное удлинение при растяжении) = 50%.
Высокая теплоемкость и теплопроводность
Высокая коррозионной стойкостью
Высокая плотность - 10,49 г/см3
Плотноупакованная ГЦК решетка - малый радиус иона
Серебро активно диффундирует в керамику, что позволяет создавать прочные покрытия керамики серебром (керамические конденсаторы).
Недостатки
Стоимость
Взаимодействие с серой с образованием Ag2S.
Сульфид серебра - полупроводник.
а) увеличивается (поверхностных слоев)
не допустимо в высокочастотной технике
б) кристаллы сульфида серебра растут в виде тонких усов
могут замыкать участки электрической цепи
Не рекомендуется применять серебро по соседству с эбонитом, резиной и другими материалами, содержащими серу.
Медь
= 0,0168 мкОм´м
пластична и обладает высокой прочностью
Образует соединения с О2, СО2, Н2О Недостаток
При пайке и сварке меди - использовать флюсы – вещества, удаляющие с поверхности материала оксиды.
Раствор канифоли в спирте или ацетоне. Поэтому медь достаточно технологична.
Марки М1 (99,90% Cu) и М0 (99,95% Cu).
Основная примесь - кислород, присутствует в виде закиси меди. В электровакуумной технике применяют безкислородную медь.
Алюминий
в 1,6 раз выше меди
алюминий в 3,5 раза легче меди
Недостатки
низкая механическая прочность
Отожженный Al в 3 раза менее прочен на разрыв, чем отожженная Cu
Для повышения прочности легируют элементами, плохо растворяющимися в основном металле, или образующими интерметаллидные соединения
Легирование магнием и кремнием - образуются частицы силицида магния, затрудняющие движение дислокаций.
решетка алюминия остается неискаженной и электропроводность алюминия практически не изменяется.
Характерной особенностью алюминия является наличие на его поверхности химически стабильной пленки Al2O3. Окисная пленка затрудняет пайку алюминия.