[材料科學(xué)]電概_第4章_導(dǎo)電材料-在線瀏覽
2025-02-21 22:12本頁面
【正文】 也參與熱量傳遞，所 以一般導(dǎo)電率高的金屬導(dǎo)熱率也高。 電氣材料與電力設(shè)備概論 接觸電位差和熱電勢 產(chǎn)生原因 ： 不同金屬的 自由電子濃度 不同，接觸時(shí)電子向低濃度區(qū) 擴(kuò)散 ，則因 得到和失去電子而 形成電位差。 2022/2/1 12 電氣材料與電力設(shè)備概論 ? 熱電勢 5. 抗拉強(qiáng)度和伸長率 退火 —— 抗拉強(qiáng)度低，伸長率高 未退火 —— 抗拉強(qiáng)度高，伸長率低 2022/2/1 13 電氣材料與電力設(shè)備概論 常用的導(dǎo)電材料 銅及銅合金 1. 銅的優(yōu)點(diǎn) 導(dǎo)電性好： AgCuAuAlMg 導(dǎo)熱性好： AuAgCu 化學(xué)穩(wěn)定性高， 抗腐蝕 ：潮濕的空氣中其表面 可生成 [Cu2(OH)2CO3]，耐海水腐蝕 2022/2/1 14 電氣材料與電力設(shè)備概論 15 2022/2/1 無磁性 ，反磁物質(zhì)：電磁屏蔽 機(jī)械性能較好：純銅抗拉強(qiáng)度是 245~315 MPa 塑性好 ：延展性好，易加工，易焊接 來源可靠，冶煉技術(shù)發(fā)達(dá)：天然單質(zhì)銅、銅礦 石（黃銅礦、輝銅礦、斑銅礦、赤銅礦和孔雀石） 電氣材料與電力設(shè)備概論 2. 銅的性質(zhì)和影響因素 ? 電阻率： Ω mm2/m ? 密度： g/cm3 電導(dǎo)率的相對值 ： IEC規(guī)定在 20度時(shí)比重為 ，長 1米，截面積為 1mm2，電阻為 Ω （ 1/58 S），電阻溫度系數(shù)為 ， 電導(dǎo)率為 100%IACS。 2022/2/1 16 電氣材料與電力設(shè)備概論 17 2022/2/1 ? 雜質(zhì) 對銅的影響 電導(dǎo)率： P、 As、 Al、 Fe等 機(jī)械性能： 能溶解于銅，提高強(qiáng)度 —— Ag、 Cd、 Zn、 Ni 不溶解于銅，使銅變脆 —— Bi、 Pb、 O ? 退火 一般在 400℃ 以上 ，與銅的成分有關(guān)（ 580177。 電氣材料與電力設(shè)備概論 有助于設(shè)計(jì)導(dǎo)體的主要物理性能如下表所示 物理性能 銅 密度 8,9 電阻率（ mWcm） 1,7241 導(dǎo)電率（ %IACS） 100 電阻溫度系數(shù)（ K1） 0,0039 導(dǎo)熱系數(shù)（ W/） 400 線性膨脹系數(shù)（ K1） 17x106 拉應(yīng)力（退火）（ MPa） 220 / 290 拉應(yīng)力（硬）（ MPa） 350/450 彈性模量（ MPa） 120220 硬度（退火） 50 硬度（硬） 110 電氣材料與電力設(shè)備概論 3. 銅合金 以 純銅為基體 加入一種或幾種其他元素所構(gòu)成的合金。與鋁相比，具有導(dǎo)電性和尺 寸上的優(yōu)點(diǎn)。主要用銅 部位是定子、轉(zhuǎn)子和軸頭等。電機(jī)內(nèi)部的能量 消耗，主要來源于繞組的電阻損耗；因此，增大銅 線截面是發(fā)展高效電機(jī)的一個關(guān)鍵措施。隨著人們對通訊的依賴越來越大， 對光纖電纜和銅電線的需求都會不斷增加。 ※ 印刷電路 以 銅箔為表面 ，粘貼在作為支撐的塑料板上， 用照相的辦法把電路布線圖印制在銅版上，通過浸 蝕把多余的部分去掉留下相互連接的電路。 2022/2/1 23 電氣材料與電力設(shè)備概論 24 2022/2/1 ※ 集成電路 微電子技術(shù)的核心是集成電路。 用銅的新型 微芯片 ，可以獲得 30%的效能增益，電路的線尺寸 可以減小到 ，可使在單個芯片上集成的晶 體管數(shù)目達(dá)到 200萬個。 電氣材料與電力設(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 。 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
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