02Vodivé materiály používané v elektrotechnice
Vodivé materiály používané v elektrotechnice, elektronice
Rozdělení vodivých materiálů
a) pevné
b) kapalné
c) plynné
Elektrovodná měď – Ecu
Hutnickou měď čistíme elektrolýzou (99,92 – 99,94%)
Vlastnosti mědi
- dobrá tvárnost
- bod tání je 1083°C
- měď lze snadno táhnou, protlačovat, kovat a válcovat
Svařování mědi
- lze svařovat plamenem a elektricky
- elektricky obloukem na tupo
- lze ji pájet tvrdými i měkkými pájkami
Využití elektrovodné mědi
- na vodiče
- plošné spoje
- kontakty
- prášková měď
Slitiny mědi
bronz – slitiny mědi, cínu, hliníku, niklu atd.
mosaz – slitiny mědi se zinkem – elektroinstalační materiál
Elektrovodný hliník EAl
Vlastnosti hliníku
Bod tání 660°C,
nemagnetický
Svařování hliníku
-Svařujeme po vyčistění od oxidu.
Hliník snadno podléhá oxidaci, při zahřátí na vyšší teplotu - proto svařování hliníku musíme provádět při použití ochranné atmosféry nebo tavidla
Pájení hliníku
Venkovní vodič
Pozn.: při spojování měděných a hliníkových vodičů je třeba využívat tzv. cupalových spojek
Slitiny hliníku
- elektrovodné
- konstrukční ( dural má vysokou pevnost a je lehký)
Ostatní kovy a jejich slitiny používané v elektrotechnice
Elektrotechnický uhlík
Uhlík je nevodivý, vodivost uhlíku zabezpečujeme tak, že k výrobě elektrotechnického uhlíku se používají následující suroviny:
a) uhlíkaté látky (koks, grafit, saze)
b) pojiva (dehet, přírodní pryskyřice)
c) kovové prášky (Cu, Ag, Zn, Sn, Pb) upravují vlastnosti el. uhlíků
d) přísady (parafín, draselné vodní sklo)
suroviny se smíchají a rozemelou a vypalují se při teplotě 1200° - 1400°C, vzniká tvrdý pórovitý materiál s vysokou rezistivitou.
Použití elektrických uhlíků
Sběrací uhlíky, svařovací uhlíky, odporové uhlíky a uhlíky do baterií
Využití kovů a slitin v elektrotechnice
Materiály na elektrické kontakty
Musí splňovat tyto vlastnosti:
1. velmi dobře el. vodivé
2. dobře vodivé tepelně
3. nesmějí podléhat korozi, oxidaci,
4. pevnost
5. pružnost
Styčné plochy kontaktů
Kontakty přístrojů musí být dokonalé hladké. Průchod el. proudu se realizuje celou plochou styku, ale pouze několika body v tomto případě hovoříme o přechodovém odporu kontaktů.
Kovy a slitiny používané na kontakty
V silnoproudé el. se nejčastěji používají měď, mosaz a bronz na výrobu kontaktu (stříbro).
Stříbro má nejvyšší konduktivitu, má malý přechodový odpor. Protože stříbro je měkké a má vyšší cenu, používají se k výrobě kontaktu slitiny stříbra s jinými kovy.
Např.: Ag-Cu, Ag-Cu-Ni,
Zlato a platina
Kontakty ze spékaných kovů
Volíme materiály v kombinaci
- velká konduktivita
- velká tepelná odolnost
wolfram-měď, wolfram-stříbro,
Odporové materiály
Základní rozdělení:
- kovové
- nekovové
Kovové odporové materiály
jsou to slitiny dvou a více kovů patří sem:
měď, mangan, nikl, stříbro, zlato, železo, chrom
a) materiály pro měřící techniku
manganin – vyjadřuje velké množství Mn (manganu). Vyrábí se v podobě drátů (průměr 1≈2 tisíciny milimetru) a folií obdobné tloušťky. Používá se pro výrobu nejpřesnějších rezistorů.
b) odporové materiály pro regulační účely
nikelin – vysoký obsah Ni (niklu).
c) odporové materiály pro elektrotepelná zařízení
jsou to slitiny železa, chromu a niklu (Fe, Cr, Ni)
Povrchová úprava kovů
Koroze: je rozrušení kovů a jejich slitin v důsledku chemické nebo elektrochemické reakce s korozním prostředím. Rozlišujeme chemickou, elektrochemickou a atmosférickou korozi.
Konečná úprava:
- lakování – nanášení ochranné vrstvy pomocí nátěrových hmot
- povlaky z práškových plastů – nanesení práškového plastu na chráněnou součást působením tepla se prášek roztaví čímž se vytvoří souvislá vrstva
- pokovování -
- chemické – za pomoci chemických reakcí velmi tenké vrstvy kovu (nejčastěji měď, stříbro)
- galvanické – tlustší vrstvy než u chemického způsobu, ale dražší, kromě mědění a stříbření se
často užívá tak k niklování a chromování
- mechanické – v tavenině (ponor sloučeniny do taveniny)
- žárové stříkání (kovem)
- plátování
- difúzní pokovování (sycení povrchu kovu jiným kovem)