Железо и его сплавы

Железо обладает следующими свойствами:

- более высокое по сравнению с медью и алюминием удельное элек­трическое сопротивление (ρ примерно 0,1 мкОм×м), что ограничива­ет возможности применения железа как проводникового материала;

- высокий температурный коэффициент удельного электрическо­го сопротивления ТКρ;

- высокая механическая прочность;

- дешевизна и доступность материала;

- большая магнитная проницаемость и высокая индукция насы­щения;

- технологичность (хорошо штампуется и обрабатывается на всех металлорежущих станках).

Железо используют при разработке нагревостойких сплавов и сплавов с высоким сопротивлением, в которые железо входит как необходимая составная часть.

Железоуглеродистые сплавы с содержанием углерода до 0,05% принято называть техническим железом, с содержанием уг­лерода 0,05...1,35% - сталями, а с содержанием углерода свыше 2% - чугунами. Кроме углерода железоуглеродистые сплавы всегда содержат примеси кремния, марганца, серы и фосфора.

Углерод определяет структуру и свойства стали. С увеличением содержания углерода повышается твердость и снижается вязкость, тепло- и электропроводность.

Натрий

Натрий относится к перспективным проводниковым матери­алам, обладающим следующими свойствами:

- удельное электрическое сопротивление натрия в 2,8 раза боль­ше, чем у меди;

- низкая плотность (он легче воды, плотность его в 9 раз меньше плотности меди), поэтому провода из натрия при данной проводи­мости на единицу длины при нормальной температуре значитель­но легче, чем провода из любого другого металла;

- химически активен (он интенсивно окисляется на воздухе и бур­но реагирует с водой);

- мягок;

- малый предел прочности при растяжении и других деформа­циях.

Натриевые провода герметизируют в пластмассовые (полиэти­леновые) оболочки, что повышает их механическую прочность и создает электрическую изоляцию.

Контрольные вопросы:

1. Как разделяются проводники по агрегатному состоянию?

2. Чем отличаются проводники первого и второго рода?

3. Как разделяются проводники по характеру применения?

4. Какими механическими свойствами оцениваются проводники?

5. Назовите методы оценки твердости проводников.

6. Чем отличается вязкость от пластичности?

7. Что такое температурный коэффициент линейного расширения?

8. Чем отличается хрупкость от прочности?

9. Что такое удельное электрическое сопротивление?

10. Чем отличается температурный коэффициент удельного электрического сопротивления от среднего температурного коэффициента удельного электрического сопротивления?

11. Как связаны коэффициент теплопроводности и удельная проводимость?

12. Какие свойства относятся к технологическим?

13. Какие требования предъявляются к проводниковым материалам?

14. Какой термической обработке подвергаются проводниковые сплавы для улучшения свойств?

15. В чем разница между медью марки ММ и МТ?

16. Чему равно ρ меди?

17. В чем разница между бронзой и латунью по химическому составу?

18. Для чего применяют кадмиевую и бериливую бронзы?

19. По каким показателям латунь лучше меди, по каким хуже?

20. Во сколько ρ алюминия больше ρ меди?

21. В каком случае алюминиевые провода дороже медных?

22. Чем сплав альдрей лучше чистого алюминия?

23. Для чего используют сплавы силумин и дюраль?

24. В чем разница между техническим железом, сталью и чугуном?

25. Почему натрий считается перспективным проводником?