Класифікація електропровідних матеріалів

Електричні провідні матеріали є основним вимогами до електротехнічних продуктів. Електричні провідні матеріали можна класифікувати наступним чином -

Відповідно до опору або провідності

• Матеріали з низьким опором або високою провідністю

• Матеріали з високим опором або низькою провідністю

Класифікаційна таблиця провідних матеріалів за опором або провідністю показана на нижньому малюнку -

Матеріали з низьким опором або високою провідністю

Матеріали з низьким опором або високою провідністю дуже корисні для електротехнічних продуктів. Ці матеріали використовуються як провідники для всіх видів обмоток, необхідних для електричних машин, приладів і пристроїв. Ці матеріали також використовуються як провідники для передачі та розподілу електричної енергії.
Деякі матеріали з низьким опором або високою провідністю та їх опір наведені в таблиці нижче –

• Срібло

• Мідь

• Золото

• Алюміній

Матеріали з високим опором або низькою провідністю

Матеріали, що мають високу опірність або низьку провідність, дуже корисні для електротехнічних виробів. Ці матеріали використовуються для виготовлення нитей для ламп накалу, нагрівальних елементів для електричних нагрівачів, просторових нагрівачів та електроплиток тощо.
Нижче наведено деякі матеріали, що мають високу опірність або низьку провідність:

• Вольфрам

• Вуглець

• Ніхром або Брайтрей – B

• Ніхром – V або Брайтрей – C

• Манганін

Залежно від області застосування

• Матеріали, які використовуються як провідники для котушок електричних машин

• Матеріали для нагрівальних елементів

• Матеріали для нитей ламп

• Матеріали, які використовуються для ліній передачі

• Біметали

• Електричні контактні матеріали

• Електричні вуглецеві матеріали

• Матеріали для щіток, які використовуються в електричних машинах

• Матеріали, які використовуються для запобіжників

Класифікаційна таблиця провідних матеріалів залежно від їх застосування представлена на нижньому рисунку-

Матеріали, які використовуються як провідники для котушок електричних машин

Матеріали з низькою опірністю або високою провідністю, такі як мідь, срібло та алюміній, можуть бути використані для виготовлення котушок електричних машин. Однак, враховуючи оптимальну провідність, механічну міцність та вартість, мідь є набагато більш придатною для виготовлення котушок електричних машин.

Матеріали для нагрівальних елементів

Матеріали з високою опірністю або низькою провідністю, такі як Ніхром, Кантал, Медно-нікелевий сплав та Платина тощо, використовуються для виготовлення нагрівальних елементів. Матеріали, які використовуються для нагрівальних елементів, повинні мати наступні властивості-

• Висока температура плавлення

• Стійкість до окислення в робочій атмосфері

• Висока митна прочність

• Достатня пластичність для виготовлення металу або сплаву у формі дроту

Матеріали для нитів ламп

Матеріали з високою опоромістю або низькою провідністю, такі як вуглець, тантал і вольфрам тощо, використовуються для виготовлення лампи зі світловим нагріванням. Матеріали, використовувані для виготовлення нити лампи зі світловим нагріванням, повинні мати наступні властивості-

• Висока температура плавлення

• Низький парний тиск

• Стійкість до окислення в інертному газі (аргон, азот тощо) при робочій температурі

• Висока опоромість

• Низький термічний коефіцієнт розширення

• Низький температурний коефіцієнт опору

• Повинен мати високий модуль Юнга та митну прочність

• Достатня пластичність, щоб можна було виготовити дуже тонкий дріт

• Здатність перетворюватися в форму нити

• Висока стійкість до термічних коливальних напружень

• Ціна повинна бути мінімальною

Матеріали для ліній передачі електроенергії

Матеріали, використовувані для виготовлення провідника для лінії передачі, повинні мати наступні властивості –

• Висока провідність

• Висока митна прочність

• Легка вага

• Висока стійкість до корозії

• Висока термічна стабільність

• Низький коефіцієнт термічного розширення

• Низька вартість

Матеріали, використовувані для ліній передачі, перераховані нижче-

• Мідь

• Алюміній

• Сплави кадмію та міді

• Фосфориста бронза

• Цинкований залізо

• Залізяний сердечник із мідю

• Залізяний сердечник із алюмінієм

Біметали

Для створення біметалів можна використовувати багато комбінацій металів з різними коефіцієнтами лінійного теплового розширення. Нижче наведено деякі з найчастіше використовуваних комбінацій для виготовлення біметалевих стрічок -

• Залізо, нікель, константан (високий коефіцієнт лінійного теплового розширення)

• Сплав заліза і нікелю (низький коефіцієнт лінійного теплового розширення)

Матеріали для електричних контактів

Успішна робота електричних контактів залежить від різних факторів. При виборі підходящого матеріалу для електричного контакту, ми повинні враховувати ці фактори. Деякі з найважливіших факторів перераховані нижче –

• Опір контакту

• Сила контакту

• Напруга та струм

Електричні вуглецеві матеріали

Вуглець широко використовується в електротехніці. Електричні вуглецеві матеріали виготовляються з графіту та інших форм вуглецю.
Вуглець має наступні застосування в електротехніці–

• Для виготовлення філаменту лампи накалу

• Для виготовлення електричних контактів

• Для виготовлення резисторів

• Для виготовлення щіток для електричних машин, таких як ДС машини, генератори.

• Для виготовлення елементів акумуляторних батарей

• Вуглецеві електроди для електричних печей

• Електроди для дугового освітлення та зварювання

• Компоненти для вакуумних клапанів і ламп

• Для виготовлення деталей для телекомунікаційного обладнання

Матеріали для щіток, використовуваних в електричних машинах

Перед вибором матеріалу для щіток слід врахувати наступні вимоги до щітки –

• Контактний опір

• Термічна стабільність

• Смазючі властивості

• Механічна міцність

• Низька хрупкість

Матеріали, які використовуються для щіток в електричних машинах, наведені нижче –

• Вуглець

• Природний графіт

• Електрографіт

• Металографіт

• Мідь

Матеріали, які використовуються для елементів плавких вставок

Елемент плавкої вставки є основною необхідністю плавкого пристрою. Елемент плавкої вставки повинен мати такі властивості –
Низький опір – для уникнення небажаного спаду напруги через елемент плавкої вставки, щоб це не впливало на нормальне функціонування або продуктивність схеми, приладу або обладнання
Низька температура плавлення – елемент плавкої вставки повинен мати низьку температуру плавлення. Тому він розплавляється через нагрівання надлишковим струмом під час перегрузки або короткого замикання.
Різні види металів та сплавів використовуються для елементів плавких вставок. Деякі з цих елементів наведені нижче –

• Алюміній

• Олово та свинець

• Мідь

• Срібло

• Сплави Розе

• Дерев'яні сплави

Заява: Поважайте оригінал, добре написані статті варті поширення, якщо є порушення авторських прав, будь ласка, зверніться для видалення.