Механические испытания материалов Испытания на твердость Измерение ударной вязкости Кристаллическое строение металлов Кристаллизация Основы теории сплавов Металлы Полупроводники Электропроводность твёрдых диэлектриков

Материаловедение Металлы, проводники, кристализация

 Алюминий.

 Алюминий является вторым по значению ( после меди) проводниковым материалом. Это важнейший представитель так называемых легких металлов с плотностью менее 5 Мг/м3; плотность литого алюминия около 2,6, а прокатного – 2,7 Мг/м3.Таким образом, алюминий приблизительно в 3,5 раза легче меди. Вследствие высоких значений удельной теплоемкости и теплоты плавления для нагрева алюминия до температуры плавления и перевода в расплавленное состояние требуется большая затрата теплоты, чем для нагрева и расплавления такого же количества меди, хотя температура плавления алюминия ниже, чем меди.

Алюминий обладает пониженными по сравнению с медью свойствами – как механическими, так и электрическими. При одинаковых сечении и длине электрическое сопротивление алюминиевого провода больше, чем медного, в 0,028 : 0,0172 = 1,63. Следовательно, чтобы получить алюминиевый провод такого же электрического сопротивления, как медный, нужно взять его сечение в 1.63 раза большим, т. е. Диаметр должен быть в 1.3 раза больше диаметра медного провода. Если же сравнить по массе два отреза алюминиевого и медного проводов одной длины и одного и того же сопротивления, то окажется, что алюминиевый провод хотя и толще медного, но легче его приблизительно в два раза.

Алюминий весьма активно окисляется и покрывается тонкой оксидной пленкой с большим электрическим сопротивлением. Эта пленка предохраняет алюминий от дальнейшей коррозии, но создает большое переходное сопротивление в местах контакта алюминиевых проводов и делает невозможной пайку алюминия обычными методами.

Физические свойства алюминия:

температура плавления 657,0°С;

температура кипения 1800° С;

плотность 2,70 Мг/м3;

удельная теплоемкость 922 Дж/(кг К);

коэффициент теплопроводности 209 Вт/м К);

ТК линейного расширения 24 106, К-1;

удельное сопротивление 0,028 мкОм м;

ТК удельного сопротивления 42 104, К-1

работа выхода электронов 4,3 эВ;

Для электротехнических целей используют алюминий, содержащий не более 0.5% примесей, марки А1. Еще более чистый алюминий марки АВ00 ( не более 0,03% примесей) применяют для изготовления алюминиевой фольги, электродов и корпусов оксидных конденсаторов. Алюминий наивысшей чистоты АВ0000 имеет содержание примесей , не превышающее 0,004%. Разные примеси в различной степени снижают удельную проводимость g алюминия.

Материаловедение