[材料科學(xué)]電概_(tái)第4章_導(dǎo)電材料(編輯修改稿)
2025-01-31 22:12 本頁面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 設(shè)備概論 鋁和鋁合金 地殼中含量 最豐富的金屬元素 （ %） ,價(jià)格便宜 。 用途：純鋁大量用于電纜 —— 架空輸電線用鋼芯鋁絞線、 母線、鋁護(hù)套、電容器中的鋁箔電極等 特點(diǎn)： 電導(dǎo)率高 ， Ωmm2/m， 比重小 ，重量輕： g/cm3 導(dǎo) 電能力約為銅的 2/3，密度為銅的 1/3，等質(zhì)量和等長(zhǎng)度的鋁線 和銅 線相比，鋁的導(dǎo)電能力約為銅的二倍，且價(jià)低。 耐熱性好 耐腐蝕 性 好， Al2O3膜保護(hù) 抗 拉強(qiáng)度低， 70~95MPa 不 易焊接 2022/2/1 25 電氣材料與電力設(shè)備概論 對(duì)于設(shè)計(jì)導(dǎo)體有用的物理性能如下表所示 ?物理性能 ?鋁 ? 密度 ?2,7 ? 電阻率 (m?cm) ?2,826 ? 導(dǎo)電率 (%IACS) ?61 ? 電阻溫度系數(shù) (K1) ?0,004 ? 導(dǎo)熱系數(shù) (W/) ?220 ? 線性膨脹系數(shù) (K1) ?23x106 ? 拉應(yīng)力 （ 退火 ） (MPa) ?60/80 ? 拉應(yīng)力 （ 硬 ） (MPa) ?150/200 ? 彈性模量 (MPa) ?66000 ? 硬度 （ 退火 ） ?20 ? 硬度 （ 硬 ） ?40 電氣材料與電力設(shè)備概論 ? 鋁合金 鋁鎂合金：（ 中強(qiáng)度 ）主要元素是鋁，再摻入 少量的鎂或是其它的金屬材料來加強(qiáng)其硬度。質(zhì)堅(jiān) 量輕、散熱性較好、抗壓性較強(qiáng)，其硬度是傳統(tǒng)塑 料的數(shù)倍，但重量?jī)H為后者的三分之一。 鋁鎂硅合金：（ 高強(qiáng)度 ）用作架空線。 ? 氧化鋁 化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，絕緣性能優(yōu)良 機(jī)械強(qiáng)度高，耐高溫 2022/2/1 27 電氣材料與電力設(shè)備概論 . 特殊導(dǎo)電材料 一、 觸頭材料 （接觸材料） 電接觸材料是電流傳輸與轉(zhuǎn)換過程中重要材 料之一。 電力、電器設(shè)備中 通、斷控制 及 負(fù)載電流 電 器（如開關(guān)、繼電器、起動(dòng)器及儀器儀表等）的 關(guān)鍵材料。 2022/2/1 28 電氣材料與電力設(shè)備概論 29 2022/2/1 在開關(guān)電器中，電接觸材料性能決定了開斷能 力和接觸可靠性。 接觸電阻 —— 相互接觸的 導(dǎo)體接觸面電阻 遠(yuǎn)高 于其它部位電阻。 電氣材料與電力設(shè)備概論 集中電阻 電流通過實(shí)際接觸面時(shí)，由于電流線收縮（或 稱集中）顯示出來的電阻。將其稱為集中電阻或收 縮電阻。 ρ A、 ρ B，導(dǎo)體電阻； n，接觸點(diǎn)數(shù)； f，臨界彈性值； F，接觸力。 2022/2/1 30 4AB fRnF?? ???電氣材料與電力設(shè)備概論 31 2022/2/1 界面電阻 由于接觸表面膜層及其他污染物所構(gòu)成的電阻。 從接觸表面狀態(tài)分析，表面污染膜可分為較堅(jiān)實(shí)的 薄膜層和較松散的雜質(zhì)污染層。 接點(diǎn)材料 ：要求接觸電阻小，耐高溫， W和 W合金 滑動(dòng)觸頭材料 ：硬度大，摩擦系數(shù)小，碳系材 料（ Cu、 Ag、 Zn、 Sn、 Pb與 石墨粘合成型） 電氣材料與電力設(shè)備概論 常用觸頭材料分類表 類別 材料品種 強(qiáng)電用 復(fù)合觸頭材料 銀 氧化鎘，銀 鎢，銅 鎢，銀 鐵，銀 鎳，銅 石墨，銀 碳化鎢 真空開關(guān)觸頭材料 銅鉍鈰，銅鉍銀，銅碲硒，鎢 銅鉍鋯，銅鐵鎳鈷鉍 弱電用 鉑族合金 鉑銥，鈀銀，鈀銅，鈀銥 金基合金 金鎳，金銀，金鋯 銀及其合金 銀，銀銅 鎢及其合金 鎢，鎢鉬 電氣材料與電力設(shè)備概論 超導(dǎo)材料 超導(dǎo)現(xiàn)象 1911年，荷蘭 Leiden大學(xué) 驗(yàn)室發(fā)現(xiàn)汞（ Hg）在溫度降到 （液氦溫度） 時(shí)，電阻率很快降到零。 2022/2/1 33 電氣材料與電力設(shè)備概論 ? 1957年美國(guó) MIT， Collins等曾用下述實(shí)驗(yàn)測(cè)定超導(dǎo)體在超導(dǎo)態(tài)下的電阻值 試驗(yàn)溫度 Tc＝ 可以推算出線圈此時(shí)的 電阻率 ρ10 21Ωm 與銅的電阻率 107Ωm 相比，超導(dǎo)態(tài)下的電阻率實(shí)際上等于零。 2022/2/1 34 電氣材料與電力設(shè)備概論 . 超導(dǎo)的概念
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