Материалы с высокой удельной проводимостью. Сверхпроводники. Параметры. Области применения в электронике.

Металлы высокой проводимости

Серебро.

Медь.

Бронзы легирующих примесей: Sn, Si, P, Be, Cr, Mg, Ca и др. называются бронзами.

Латуни по сравнению с медью обладают более высокой механической прочностью и повышенным удельным сопротивлением. Латуни широко применяются для изготовления различных токопроводящих деталей электрооборудования, волноводов СВЧ и т.д.

Алюминий. Является вторым по значению (после меди) проводниковым материалом с удельным сопротивлением r = 0,028 мкОм·м. Для того чтобы алюминиевый провод имел такое же сопротивление, как и медный необходимо, чтобы его поперечное сечение было в r_Al / r_Cu раз больше чем у медного (т. е. в 1,63 раза). Но алюминий в 3,5 раза легче меди. Благодаря малой плотности обеспечивается бóльшая проводимость на единицу массы, т.е. при одинаковом сопротивлении и одинаковой длине алюминиевые провода в два раза легче медных, несмотря на бóльшее сечение.

Золото. Благородный металл с удельным сопротивлением r = 0,024 мкОм·м, обладающий высокой пластичностью. Для золотой проволоки предел прочности при растяжении   МПа, а относительное удлинение при разрыве ∆ l / l ≈ 40%.

Сплавы высокого сопротивления. Резистивные элементы электронной техники.

Сплавами высокого сопротивления называют проводниковые материалы, у которых в нормальных условиях ρ ≥ 0,3 мкОм·м. Исходя из области применения таких сплавов их можно разделить на резистивные сплавы и сплавы для электронагревательных элементов.

Резистивные сплавы

Материалы высокого сопротивления данной группы применяются для изготовления токоведущих частей электроизмерительных приборов, образцовых и добавочных резисторов. Помимо высокого ρ к ним предъявляются следующие требования:

· малый температурный коэффициент удельного сопротивления α_ρ (для обеспечения температурной стабильности ρ);

· малая удельная термо-э.д.с. в паре сплава с медью (для уменьшения ошибок измерения вследствие возникновения паразитных термо-э.д.с.);

· хорошая технологичность.

Манганин.

Константан.

2.4.2. Сплавы для электронагревательных элементов

Такие сплавы должны длительно работать на воздухе при высоких температурах порядка 1000÷1300 ° С. Для этой цели применяются жаростойкие сплавы высокого сопротивления. Помимо высокого ρ и высокой рабочей температуры к ним предъявляются следующие требования:

· малый температурный коэффициент удельного сопротивления α_ρ (для обеспечения температурной стабильности ρ);

· высокое сопротивление химическому разрушению поверхности (коррозии) под воздействием воздуха или иных газообразных сред при высокой температуре;

· удовлетворительная технологичность, для обеспечения возможности получения проволоки, ленты и т.д.;

· свариваемость;

· жаропрочность – способность выдерживать механические нагрузки без существенных деформаций, не разрушаясь при высоких температурах.

Нихромы.

Хромали.

 

2.4.3. РЕЗИСТИВНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ ЭЛЕКТРОННОЙ ТЕХНИКИ (30-50 % РЭС)

Резистром – называется элемент электронной техники, обладающий свойствами активного электрического сопротивления.

Резистор является пассивным структурным элементом электрической цепи. Его основная функция:

-регулирование и распределение токов и напряжений между узлами и элементами электрической цепи;

- необратимое преобразование электромагнитной энергии.

В зависимости от назначения резисторы бывают общего и специального назначения.

Резисторы общего назначения используются в узлах, блоках аппаратуре общего назначения.

Прецизионные и сверхрпезиционные резисторы отличаются высокой стабильностью параметров и высокой точностью изготовления. Данные резисторы применяются в основном в измерительных приборах, системах автоматики, счетно-решающих устройств, где необходима высокая точность параметров

Классификация резисторов

Классификация линейных резисторов хорошо представлена в учебном пособии (2-х томник Сорокина стр.204 – 2 том).

По конструктивному исполнению резисторы можно подразделить на проволочные (ПРР) и непроволочные (НПРР).