Проводимость алюминия и меди таблица: Понятие удельного электрического сопротивления медного проводника

Содержание

Понятие удельного электрического сопротивления медного проводника

Сравнительно небольшое удельное сопротивление меди – важный, но не единственный положительный фактор. Широкое применение этого материала объясняется разумной стоимостью, устойчивостью к неблагоприятным внешним воздействиям. Из него несложно создавать качественные изделия необходимой формы, которые без дополнительной защиты сохраняют функциональность при длительной эксплуатации в сложных условиях.


Из меди создают разные виды кабельной продукции

Чем отличается кабель от провода

Прежде чем перейти к основному содержимому, нам необходимо понять, что же мы все-таки хотим рассчитать, сечение провода или кабеля, в чем различия одного от другого!? Не смотря на то, что обыватель применяет эти два слова как синонимы, подразумевая под этим что-то свое, но если быть дотошными, то разница все же имеется. Так провод это одна токопроводящая жила, будь то моножила или набор проводников, изолированная в диэлектрик, в оболочку. А вот кабель, это уже несколько таких проводов, объединенных в единое целое, в своей защитной и изоляционной оболочке. Для того, чтобы вам было лучше понятно, что к чему, взгляните на картинку.

Так вот, теперь мы в курсе, что рассчитывать нам необходимо именно сечение провода, то есть одного токопроводящего элемента, а второй будет уже уходить от нагрузки, обратно к питанию. Однако мы порой и сами забываемся не лучше Вашего, так что если вы нас подловите на том, что где-то все же встретится слово кабель, то не сочтите уж за невежество, стереотипы делают свое дело.

Химические свойства

По таким характеристикам медь, электропроводность и теплопроводность которой очень высокие, занимает промежуточное положение между элементами первой триады восьмой группы и щелочными первой группы таблицы Менделеева. К основным ее химическим свойствам относят:

  • склонность к комплексообразованию;
  • способность давать окрашенные соединения и нерастворимые сульфиды.

Наиболее характерным для меди является двухвалентное состояние. Сходства с щелочными металлами она не имеет практически никакого. Химическая активность ее также невелика. В присутствии СО2 или же влаги на поверхности меди образуется зеленая карбонатная пленка. Все соли меди являются ядовитыми веществами. В одно- и двухвалентном состоянии этот металл образует очень устойчивые комплексные соединения. Наибольшее значение для промышленности имеют аммиачные.

Какой провод, кабель выбрать для прокладки проводки (моножилу или многожильный)

При монтаже электропроводки обычно применяют провода и кабели марки ПВС, ВВГнг, ППВ, АППВ. В этом списке встречаются как гибкие кабели, так и с моножилой. Здесь мы хотели бы сказать вам одну вещь. Если ваша проводка не будет шевелиться, то есть это не удлинитель, не место сгиба которое постоянно меняет свое положение, то предпочтительно использовать моножилу. Вы спросите почему? Все просто! Не смотря на то, насколько хорошо не были бы уложены в защитную изоляционною оплетку проводники, под нее все же попадет воздух, в котором содержится кислород. Происходит окисление поверхности меди. В итоге, если проводников много, то площадь окисления намного больше, а значит токопроводящее сечение «тает» на много больше. Да, это процесс длительный, но и мы не думаем, что вы собрались менять проводку часто. Чем больше она проработает, тем лучше. Особенно это эффект окисления будет сильно проявляться у краев реза кабеля, в помещениях с перепадом температуры и при повышенной влажности. Так что мы вам настоятельно рекомендуем использовать моножилу! Сечение моножилы кабеля или провода изменится со временем незначительно, а это так важно, при наших дальнейших расчетах.

Влияние примесей на электропроводность меди

Конечно же, в наше время для выплавки этого красного металла используются гораздо более совершенные методики, чем в древности. Однако и сегодня получить совершенно чистый Cu практически невозможно. В меди всегда присутствуют разного рода примеси. Это могут быть, к примеру, кремний, железо или бериллий. Между тем, чем больше примесей в меди, тем меньше показатель ее электропроводности. Для изготовления проводов, к примеру, подходит только достаточно чистый металл. Согласно нормативам, для этой цели можно использовать медь с количеством примесей, не превышающем 0.1 %.

Очень часто в этом металле содержится определенный процент серы, мышьяка и сурьмы. Первое вещество значительно снижает пластичность материала. Электропроводность меди и серы сильно различается. Ток эта примесь совершенно не проводит. То есть является хорошим изолятором. Однако на электропроводность меди сера не влияет практически никак. То же самое касается и теплопроводности. С сурьмой и мышьяком наблюдается обратная картина. Эти элементы электропроводность меди способны снижать значительно.

Выбираем провод (кабель) из меди или алюминия (документ ПЭУ)

В СССР большинство жилых домов оснащались алюминиевой проводкой, это было своеобразной нормой, стандартом и даже догмой. Нет, это совсем не значит, что страна была бедная, и не хватало на меди. Даже в некоторых случая наоборот. Но видимо проектировщики электрических сетей решили, что экономически можно много сэкономить, если применять алюминий, а не медь. Действительно, темпы строительства были огромнейшие, достаточно вспомнить хрущевки, в которых все еще живет половина страны, а значит эффект от такой экономии был значительным. В этом можно не сомневаться. Тем не менее, сегодня другие реалии, и алюминиевую проводку в новых жилых помещениях не применяют, только медную. Это исходит из норм ПУЭ пункт 7.1.34 «В зданиях следует применять кабели и провода с медными жилами…». (До 2001 г. по имеющемуся заделу строительства допускается использование проводов и кабелей с алюминиевыми жилами) Так вот, мы вам настоятельно не рекомендуем экспериментировать и пробовать алюминий. Минусы его очевидны. Алюминиевые скрутки невозможно пропаять, так же очень трудно сварить, в итоге контакты в распределительных коробках могут со временем нарушиться. Алюминий очень хрупкий, два-три изгиба и провод отпал. Будут постоянные проблемы с подключением его к розеткам, выключателем. Опять же если говорить о проводимой мощности, то медный провод с тем же сечением для алюминия 2,5мм. кв. допускает длительный ток в 19А, а для меди в 25А. Здесь разница больше чем 1 КВт. Так что еще раз повторимся — только медь! Далее мы и будем уже исходить из того, что сечение рассчитываем для медного провода, но в таблицах приведем значения и для алюминия. Мало ли что.

Сколько примерно потребляют бытовые приборы, и как это отразиться на выборе, расчете сечения кабеля

Итак, мы уже определились с маркировкой кабеля, что это должна быть моножила, также с тем, что это должна быть медь, да и про подводимую мощность кабеля мы тоже «заикнулись» не просто так. Ведь именно исходя из показателя проводимой мощности, будет рассчитываться провод, кабель на его применяемое сечение. Здесь все логично, прежде чем что-то рассчитать, надо исходить из начальных условий задачи. Этому нас научили еще в школе, исходные данные определяют основные пути решения. Что же, тоже самое можно сказать про расчет сечения медного провода, для расчета его сечения необходимо знать с какими токами или мощностями он будет работать. А для того чтобы нам знать токи и мощности, мы сразу должны знать, что именно будет подключено в нашей квартире, где лампочка, а где телевизор. Где компьютер, а куда мы включим зарядное устройство для телефона. Нет, конечно, со временем исходя из жизненных обстоятельств, что-то может поменяться, но нет кардинально, то есть примерная суммарная потребляемая мощность для всех наших помещений останется прежняя. Лучше всего сделать так, нарисовать план квартиры и там расставить и развешать все электроприборы, которые вам встретятся и которые запланированы. Скажем так.

Здесь неплохо было сориентироваться, сколько какой прибор потребляет. Именно для этого мы и приведем для вас таблицу ниже.

Онлайн калькулятор для определения силы тока по потребляемой мощности
Потребляемая мощность, Вт:
Напряжение питания, В:

Подытожим данный абзац, мы должны представлять какие токи, мощности подводимые проводами и кабелями, должны быть обеспечены, для того, чтобы рассчитать необходимое нам сечение и выбрать подходящее. Об этом как раз далее.

Историческая справка

Медь является металлом, известным человеку с глубокой древности. Объясняется раннее знакомство людей с эти материалом прежде всего его широкой распространенностью в природе в виде самородков. Многие ученые считают, что именно медь была первым металлом, восстановленным человеком из кислородных соединений. Когда-то горные породы просто нагревали на костре и резко остужали, в результате чего они растрескивались. Позднее восстановление меди начали производить на кострах с добавлением угля и поддувом мехами. Совершенствование этого способа в конечном итоге привело к созданию шахтной печи. Еще позже этот металл начали получать методом окислительной плавки руд.

Общепринятые сечения медных проводов для проводки в квартире по сечению

Мы с вами много говорили о наименованиях, о материалах, об индивидуальных особенностях и даже о температуре, но упустили из вида жизненные обстоятельства. Так если вы нанимаете электрика для того, чтобы он провел вам проводку в комнатах вашей квартиры или дома, то обычно принимаются следующие значения. Для освещения сечения провода берется в 1,5 мм 2, а для розеток в 2,5 мм 2. Если проводка предназначена для подключения бойлеров, нагревателей, плит, то здесь уже рассчитывается сечение провода (кабеля) индивидуально.

Выбор сечения провода исходя из количества коммуникаций в доме (квартире) (типовые схемы проводки)

О чем еще хотелось сказать, так это о том, что лучше использовать несколько независимых линий питания для каждого из помещений в комнате или квартире. Тем самым вы не будете применять провод с сечением 10 мм 2 для всей квартиры, приброшенный во все комнаты, от которого идут отводы. Такой провод будет приходить на вводный автомат, а затем от него, в соответствии с мощностью потребляемой нагрузки будут разведены выбранные сечения проводов, для каждого из помещений.

Типовая принципиальная схема электропроводки для квартиры или дома с электрической плитой (с указанием сечения кабеля для электроприборов)

Подводя итог о выборе сечения провода (кабеля) в зависимости от силы тока (мощности)

Если вы прочитали всю нашу статью, и все наши выкладки, то наверняка уже осознали насколько сложно и одновременно просто выбрать алюминиевый или медный провод, по сечению исходя из токовой нагрузки и мощности. Да, расчет сечения потребует знания множества формул, поправок на материал и температуру, при этом если воспользоваться справочными таблицами, которые мы и привели, то все просто и понятно. Что же, кроме выбора сечения провода необходимо будет правильно соединить между собой провода, использовать соответствующие автоматы, УЗО, розетки и выключатели. Не забывать про особенности схемы подключения проводки в квартире. Все это скажется на выборе сечения провода в вашем конкретном случае. И только в этом случае, когда вы учтете все факторы, воспользуетесь справочными материалами, правильно смонтируете все элементы, можно будет говорить о том, что все сделано как надо!

Плюсы и минусы

Алюминиевая проводка имеет следующие преимущества:

  • Небольшая масса. Эта особенность важна при монтаже линий электропередач, длина которых может достигать десятков, а то и сотен километров.
  • Доступность по цене. При выборе материала для проводки многие ориентируются на стоимость металла. Алюминий имеет меньшую соответственно, что объясняет более низкую цену изделий из этого металла.
  • Стойкость к окислительным процессам (актуальна при отсутствии контакта с открытым воздухом).
  • Наличие защитной пленки. В процессе эксплуатации на проводке из алюминия формируется тонкий налет, уберегающий металл от окислительных процессов.

Алюминий имеет и ряд недостатков, о которых необходимо знать:

  • Высокое удельное сопротивление металла и склонность к нагреву. По этой причине не допускается применение провода меньше 16 кв.мм (с учетом требований ПУЭ, 7-я редакция).
  • Ослабление контактных соединений из-за частых нагревов при прохождении большой нагрузки и последующего остывания.
  • Пленка, которая появляется на алюминиевом проводе при контакте с воздухом, имеет плохую проводимость тока, что создает дополнительные проблемы в местах соединения кабельной продукции
  • Хрупкость. Алюминиевые провода легко переламываются, что особенно актуально при частом перегреве металла. На практике ресурс алюминиевой проводки не превышает 30 лет, после чего ее необходимо менять.

Видео о подборе сечения проводник в зависимости от тока (А)

Основные принципы по выбоу сечения, исходя из тока питания еще раз рассмотрены в этом видео.

В связи с тем, что существует два типа электрических сопротивлений —

В связи с электромагнитными явлениями, возникающими в проводниках при прохождении через него переменного тока в них возникает два важных для их электротехнических свойств физических явления.

Два последних явления делают неэффективным применение проводников радиусом больше характерной глубины проникновения электрического тока в проводник. Эффективный диаметр проводников (2RБхар): 50Гц -7 Ом. Используя микроомметры, можно определить качество электрических контактов, сопротивление электрических шин, обмоток трансформаторов, электродвигателей и генераторов, наличие дефектов и инородного металла в слитках (например, сопротивление слитка чистого золота вдвое ниже позолоченного слитка вольфрама).

Для расчета длины провода, его диаметра и необходимого электрического сопротивления, необходимо знать удельное сопротивление проводников ρ.

В международной системе единиц удельное сопротивление ρ выражается формулой:

Оно означает: электрическое сопротивление 1 метра провода (в Омах), сечением 1 мм 2 , при температуре 20 градусов по Цельсию.

Инженерные коммуникации

Основными преимуществами медных водопроводов также являются долговечность и надежность. Кроме того, этот металл способен придавать воде особые уникальные свойства, делая ее полезной для организма. Для сборки газопроводов и систем отопления медные трубы также подходят идеально — в основном благодаря своей коррозийной стойкости и пластичности. При аварийном повышении давления такие магистрали способны выдерживать гораздо большую нагрузку, чем стальные. Единственным недостатком медных трубопроводов является их дороговизна.

Таблица удельных сопротивлений проводников

Материал проводникаУдельное сопротивление ρ в
Серебро Медь Золото Латунь Алюминий Натрий Иридий Вольфрам Цинк Молибден Никель Бронза Железо Сталь Олово Свинец Никелин (сплав меди, никеля и цинка) Манганин (сплав меди, никеля и марганца) Константан (сплав меди, никеля и алюминия) Титан Ртуть Нихром (сплав никеля, хрома, железа и марганца) Фехраль Висмут Хромаль0,015 0,0175 0,023 0,025. 0,108 0,028 0,047 0,0474 0,05 0,054 0,059 0,087 0,095. 0,1 0,1 0,103. 0,137 0,12 0,22 0,42 0,43. 0,51 0,5 0,6 0,94 1,05. 1,4 1,15. 1,35 1,2 1,3. 1,5

Из таблицы видно, что железная проволока длиной 1 м и сечением 1 мм 2 обладает сопротивлением 0,13 Ом. Чтобы получить 1 Ом сопротивления нужно взять 7,7 м такой проволоки. Наименьшим удельным сопротивлением обладает серебро. 1 Ом сопротивления можно получить, если взять 62,5 м серебряной проволоки сечением 1 мм 2 . Серебро — лучший проводник, но стоимость серебра исключает возможность его массового применения. После серебра в таблице идет медь: 1 м медной проволоки сечением 1 мм 2 обладает сопротивлением 0,0175 Ом. Чтобы получить сопротивление в 1 Ом, нужно взять 57 м такой проволоки.

Химически чистая, полученная путем рафинирования, медь нашла себе повсеместное применение в электротехнике для изготовления проводов, кабелей, обмоток электрических машин и аппаратов. Широко применяют также в качестве проводников алюминий и железо.

Сопротивление проводника можно определить по формуле:

где r — сопротивление проводника в омах; ρ — удельное сопротивление проводника; l — длина проводника в м; S — сечение проводника в мм 2 .

Пример 1. Определить сопротивление 200 м железной проволоки сечением 5 мм 2 .

Пример 2. Вычислить сопротивление 2 км алюминиевой проволоки сечением 2,5 мм 2 .

Из формулы сопротивления легко можно определить длину, удельное сопротивление и сечение проводника.

Пример 3. Для радиоприемника необходимо намотать сопротивление в 30 Ом из никелиновой проволоки сечением 0,21 мм 2 . Определить необходимую длину проволоки.

Пример 4. Определить сечение 20 м нихромовой проволоки, если сопротивление ее равно 25 Ом.

Пример 5. Проволока сечением 0,5 мм 2 и длиной 40 м имеет сопротивление 16 Ом. Определить материал проволоки.

Материал проводника характеризует его удельное сопротивление.

По таблице удельных сопротивлений находим, что таким сопротивлением обладает свинец.

Выше было указано, что сопротивление проводников зависит от температуры. Проделаем следующий опыт. Намотаем в виде спирали несколько метров тонкой металлической проволоки и включим эту спираль в цепь аккумулятора. Для измерения тока в цепь включаем амперметр. При нагревании спирали в пламени горелки можно заметить, что показания амперметра будут уменьшаться. Это показывает, что с нагревом сопротивление металлической проволоки увеличивается.

У некоторых металлов при нагревании на 100° сопротивление увеличивается на 40 — 50 %. Имеются сплавы, которые незначительно меняют свое сопротивление с нагревом. Некоторые специальные сплавы практически не меняют сопротивления при изменении температуры. Сопротивление металлических проводников при повышении температуры увеличивается, сопротивление электролитов (жидких проводников), угля и некоторых твердых веществ, наоборот, уменьшается.

Способность металлов менять свое сопротивление с изменением температуры используется для устройства термометров сопротивления. Такой термометр представляет собой платиновую проволоку, намотанную на слюдяной каркас. Помещая термометр, например, в печь и измеряя сопротивление платиновой проволоки до и после нагрева, можно определить температуру в печи.

Если при температуре t сопротивление проводника равно r, а при температуре t равно rt, то температурный коэффициент сопротивления

Примечание. Расчет по этой формуле можно производить лишь в определенном интервале температур (примерно до 200°C).

Приводим значения температурного коэффициента сопротивления α для некоторых металлов (таблица 2).

Сплавы

Разного рода добавки могут использоваться и специально для повышения прочности такого пластичного материала, как медь. Электропроводность ее они также снижают. Но зато их применение позволяет значительно продлить срок службы разного рода изделий.

Чаще всего в качестве повышающей прочность меди добавки используется Cd (0.9 %). В результате получается кадмиевая бронза. Ее проводимость составляет 90 % от проводимости меди. Иногда вместо кадмия в качестве добавки используют также алюминий. Проводимость этого металла составляет 65 % от этого же показателя меди. Для повышения прочности проводов в виде добавки могут применяться и другие материалы и вещества — олово, фосфор, хром, бериллий. В результате получается бронза определенной марки. Соединение меди с цинком называется латунью.

Значения температурного коэффициента для некоторых металлов

Металлα
Серебро Медь Железо Вольфрам Платина0,0035 0,0040 0,0066 0,0045 0,0032Ртуть Никелин Константан Нихром Манганин0,0090 0,0003 0,000005 0,00016 0,00005

Из формулы температурного коэффициента сопротивления определим rt:

Пример 6. Определить сопротивление железной проволоки, нагретой до 200°C, если сопротивление ее при 0°C было 100 Ом.

Пример 7. Термометр сопротивления, изготовленный из платиновой проволоки, в помещении с температурой 15°C имел сопротивление 20 Ом. Термометр поместили в печь и через некоторое время было измерено его сопротивление. Оно оказалось равным 29,6 Ом. Определить температуру в печи.

Электрическая проводимость

До сих пор мы рассматривали сопротивление проводника как препятствие, которое оказывает проводник электрическому току. Но все же ток по проводнику проходит. Следовательно, кроме сопротивления (препятствия), проводник обладает также способностью проводить электрический ток, то есть проводимостью.

Чем большим сопротивлением обладает проводник, тем меньшую он имеет проводимость, тем хуже он проводит электрический ток, и, наоборот, чем меньше сопротивление проводника, тем большей проводимостью он обладает, тем легче току пройти по проводнику. Поэтому сопротивление и проводимость проводника есть величины обратные.

Области использования

Применение данного металла связано с его высокой электрической проводимостью. Например, из него выпускают кабель. Медь имеет небольшое сопротивление, уникальные магнитные свойства, легкую механическую обрабатываемость, поэтому востребована в инженерных коммуникациях и административных зданиях. Способность проводить тепло позволяет применять этот материал для создания тепловых трубок, систем охлаждения и отопления воздуха.

Именно медь – материал, который незаменим при производстве кулеров, используемых для понижения температуры персональных компьютеров. Металлические конструкции, которые содержат медные элементы, имеют незначительный вес, отличные декоративные свойства, поэтому подходят и для применения в архитектуре, и для изготовления разнообразных декоративных элементов в интерьере, и для создания электрических проводов.

Материалы высокой проводимости

К наиболее широкораспрстраненным материалам высокой проводимости следует отнести медь и алюминий (Сверхпроводящие материалы, имеющие типичное сопротивление в 10 -20 раз ниже обычных проводящих материалов (металлов) рассматриваются в разделе Сверхпроводимость).

Преимущества меди, обеспечивающие ей широкое применение в качестве проводникового материала, следующие:

  1. малое удельное сопротивление;
  2. достаточно высокая механическая прочность;
  3. удовлетворительная в большинстве случаев применения стойкость по отношению к коррозии;
  4. хорошая обрабатываемость: медь прокатывается в листы, ленты и протягивается в проволоку, толщина которой может быть доведена до тысячных долей миллиметра;
  5. относительная легкость пайки и сварки.

Медь получают чаще всего путем переработки сульфидных руд. После ряда плавок руды и обжигов с интенсивным дутьем медь, предназначенная для электротехнических целей, обязательно проходит процесс электролитической очистки.

В качестве проводникового материала чаще всего используется медь марок М1 и М0. Медь марки М1 содержит 99.9% Cu, а в общем количестве примесей (0.1%) кислорода должно быть не более 0,08%. Присутствие в меди кислорода ухудшает ее механические свойства. Лучшими механическими свойствами обладает медь марки М0, в которой содержится не более 0.05% примесей, в том числе не свыше 0.02% кислорода.

Медь является сравнительно дорогим и дефицитным материалом, поэтому она все шире заменяется другими металлами, особенно алюминием.

В отдельных случаях применяются сплавы меди с оловом, кремнием, фосфором, бериллием, хромом, магнием, кадмием. Такие сплавы, носящие название бронз, при правильно подобранном составе имеют значительно более высокие механические свойства, чем чистая медь.

Алюминий

Алюминий является вторым по значению после меди проводниковым материалом. Это важнейший представитель так называемых легких металлов: плотность литого алюминия около 2.6, а прокатанного — 2.7 Мг/м 3 . Т.о., алюминий примерно в 3.5 раза легче меди. Температурный коэффициент расширения, удельная теплоемкость и теплота плавления алюминия больше, чем меди. Вследствие высоких значений удельной теплоемкости и теплоты плавления для нагрева алюминия до температуры плавления и перевода в расплавленное состояние требуется большая затрата тепла, чем для нагрева и расплавления такого же количества меди, хотя температура плавления алюминия ниже, чем меди.

Алюминий обладает пониженными по сравнению с медью свойствами — как механическими, так и электрическими. При одинаковом сечении и длине электрическое сопротивление алюминиевого провода в 1.63 раза больше, чем медного. Весьма важно, что алюминий менее дефицитен, чем медь.

Для электротехнических целей используют алюминий, содержащий не более 0. 5% примесей, марки А1. Еще более чистый алюминий марки АВ00 (не более 0.03% примесей) применяют для изготовления алюминиевой фольги, электродов и корпусов электролитических конденсаторов. Алюминий наивысшей чистоты АВ0000 имеет содержание примесей не более 0ю004%. Добавки Ni, Si, Zn или Fe при содержании их 0.5% снижают γ отожженного алюминия не более, чем на 2-3%. Более заметное действие оказывают примеси Cu, Ag и Mg, при том же массовом содержании снижающие γ алюминия на 5-10%. Очень сильно снижают электропроводность алюминия Ti и Mn.

Алюминий весьма активно окисляется и покрывается тонкой оксидной пленкой с большим электрическим сопротивлением. Эта пленка предохраняет металл от дальнейшей коррозии.

Алюминиевые сплавы обладают повышенной механической прочностью. Примером такого сплава является альдрей, содержащий 0.3-0.5% Mg, 0.4-0.7% Si и 0.2-0.3% Fe. В альдрее образуется соединение Mg2Si, которое сообщает высокие механические свойства сплаву.

Железо и сталь

Железо (сталь) как наиболее дешевый и доступный металл, обладающий к тому же высокой механической прочностью, представляет большой интерес для использования в качестве проводникового материала. Однако даже чистое железо имеет значительно более высокое сравнительно с медью и алюминием удельное сопротивление; ρ стали, т.е. железа с примесью углерода и других элементов, еще выше. Обычная сталь обладает малой стойкостью коррозии: даже при нормальной температуре, особенно в условиях повышенной влажности, она быстро ржавеет; при повышении температуры скорость коррозии резко возрастает. Поэтому поверхность стальных проводов должна быть защищена слоем более стойкого материала. Обычно для этой цели применяют покрытие цинком.

В ряде случаев для уменьшения расхода цветных металлов применяют так называемый биметалл. Это сталь, покрытая снаружи слоем меди, причем оба металла соединены друг с другом прочно и непрерывно.

Натрий

Весьма перспективным проводниковым материалом является металлический натрий. Натрий может быть получен электролизом расплавленного хлористого натрия NaCl в практически неограниченных количествах. Из сравнения свойств натрия со свойствами других проводниковых металлов видно, что удельное сопротивление натрия примерно в 2. 8 раза больше ρ меди и в 1.7 раз больше ρ алюминия, но благодаря чрезвычайно малой плотности натрия (плотность его почти в 9 раз меньше плотности меди), провод из натрия при данной проводимости на единицу длины должен быть значительно легче, чем провод из любого другого металла. Однако натрий чрезвычайно активен химически (он интенсивно окисляется на воздухе, бурно реагирует с водой), почему натриевый провод должен быть защищен герметизирующей оболочкой. Оболочка должна придавать проводу необходимую механическую прочность, так как натрий весьма мягок и имеет малый предел прочности при деформациях.

Литература по удельному сопротивлению проводников

  1. Кузнецов М. И., «Основы электротехники» – 9-е издание, исправленное – Москва: Высшая школа, 1964 – 560с.
  2. Бачелис Д. С., Белоруссов Н. И., Саакян А. Е. Электрические кабели, провода и шнуры. Справочник. — М.: Энергия, 1971.
  3. Гершун А. Л. Кабель // Энциклопедический словарь Брокгауза и Ефрона : в 86 т. (82 т. и 4 доп. ). — СПб., 1890—1907.
  4. Р. Лакерник, Д. Шарле. От меди к стеклу // Наука и жизнь. — 1986. — Вып. 08. — С. 50—54, 2-3 стр. цветной вкладки.
НОВОСТИ ФОРУМА Рыцари теории эфира13.06.2019 — 05:11: ЭКОЛОГИЯ — Ecology ->

л

Такая же мысля у всей ростовщической глобалистской шайки, включая придурка Грефа.

Так, то оно, так. Но, не совсем. Ибо: (постарайтесь понять, а не обижаться)

Горькая истина заключается в том, что людская толпа — это сборище умственно ущербных. Если бы было по-другому, то обществом бы не правили подонки. Умные люди никогда такого не допустили бы, а если случайно допустили, то нашли бы способ исправить.

Страшная истина заключается в том, что людской толпой управляет нелюдь, которая также умственно ущербна. Умственная ущербность, слепота власти ведет мир людей к тотальной гибели, ибо люди, даже те, кто мнит себя очень умными, типа спецов, разрабатывающих системы искусственного интеллекта, технологии цифровизации, не понимают, что создают необоримую удавку, мышеловку для всего человечества.

Как только ИИ возьмет власть, он тут же отправит своих создателей, как конкурентов, в утиль. Первыми жертвами будут его радетели типа грефа, путина, гейтса и иже с ними, то есть власть, так как именно от них будет исходить главная опасность для его планетарной власти. Толпе будет позволено существовать, пока ее не заменят роботы. А потом всем Холокост. Не лживый еврейский, а реальное всесожжение рода человеческого.

Если кто пораскинет своими обезьяньими мозгами, то поймёт, что эволюция — есть синоним геноцида: новое заменяет, то есть ликвидирует старое. Обезьяны породили неандертальцев. Неандертальцы съели обезьян и породили людей. Люди вытеснили обезьян, включая и умных неандертальцев, и породили ИИ. ИИ ликвидирует людей.

Свойства алюминия

Характерными свойствами чистого алюминия являются его малый удельный вес, низкая температура плавления, высокая тепловая и электрическая проводимость, высокая пластичность, очень большая скрытая теплота плавления и прочная, хотя и очень тонкая пленка окиси, покрывающая поверхности металла и защищающая его от проникновения кислорода внутрь.
Малая плотность делает алюминий основой легких конструкционных материалов; большая пластичность позволяет применять к алюминию все виды обработки давлением и получать из него листы, прутки, проволоку, трубы, тончайшую фольгу, штампованные детали с глубокой вытяжкой и др. Хорошая электрическая проводимость обеспечивает широкое применение алюминия в электротехнике. Так как плотность алюминия в 3,3 раза ниже, чем у меди, а удельное сопротивление лишь в 1,7 раза выше, чем у меди, то алюминий, на единицу массы имеет вдвое более высокую проводимость, чем медь. Прочная пленка окиси быстро покрывает свежий разрез металла уже при комнатной температуре, обеспечивая алюминию высокую устойчивость против коррозии в атмосферных условиях.
Сернистый газ, сероводород, аммиак и другие газы, находящиеся в воздухе промышленных районов, не оказывают заметного влияния на скорость коррозии алюминия. Действие пара на алюминий также не-значительно. Алюминий, не содержащий меди, достаточно стоек (в отсутствие электрического тока) в естественной морской воде. В концентрированных азотной и серной кислотах алюминий также практически устойчив. В разбавленных кислотах и растворах едких щелочей алюминий быстро разрушается. Однако в растворах аммиака он достаточно стоек. В контакте с большинством металлов и сплавов, являющихся благородными по электрохимическому ряду потенциалов, алюминий служит анодом и, следовательно, коррозия его в электролитах будет прогрессировать. Чтобы избежать образования гальванопар во влажной атмосфере, место соединения алюминия, с другими металлами герметизируется лакировкой или другим путем.
Длительные испытания проводов из алюминия показали, что они в отношении устойчивости против коррозии не уступают медным.
В табл. 8-16 приведены классификация и химический состав алюминия.
Влияние примесей на электрическую проводимость алюминия различно. Примеси, образующие с алюминием твердые растворы, сильно снижают электропроводность; примеси, не входящие в твердые растворы, почти не оказывают влияния на снижение проводимости. На рис. 8-4 показано изменение проводимости алюминия в зависимости от содержания примесей.
Физические свойства алюминия марок А5; А6 и АЕ, предназначенного для изготовления шин и проводов, приведены ниже:
Плотность при 20 °С, кг/м3 …………………….9700
Удельное электрическое сопротивление при 20 °С (не более), мкОм м:
проволока твердая и полутвердая …………. 0,0283
мягкая ……………………………………………….0,0280
шины …………………………………………………0,0290
Температурный коэффициент сопротивления в интервале 0-150 °С, …… 0,004
Температурный коэффициент линейного расширения (20-100 °С), ……….
Теплопроводность, Вт/(м °С)……………………………………………………………….2,05
Температура плавления, °С …………………………………………………………………..660-647
Теплота плавления, Дж/кг ………………………………………………………………..
Температура отжига, °С ………………………………………………………………………350-400
Средняя теплоемкость (0-100 °С), Дж/(кг °С)…………………………………………….240
В табл. 8-17 приведена ориентировочная зависимость механических свойств алюминия от температуры.

Алюминий и медь, материалы проводники, используемые в электротехнике и электронике.

Про то, что такие металлы как медь и алюминий повсеместно используются в электрике и электронике знают даже те, кто вовсе не связан с профессией электрика. Почему применяются именно эти материалы проводники электрического тока мы в данной статье и постараемся выяснить. И так, хоть в электрике, хоть в электронике важным свойством проводника является именно его способность качественно (с минимальными потерями, а в идеале вовсе без потерь, и это уже относится к сверхпроводникам) пропускать через себя электрические заряженные частицы, то есть электрический ток. Вот от этого и будем отталкиваться.

Из всех металлов, что имеются в таблице Менделеева, наиболее подходящими свойствами для электрики обладают именно медь и алюминий и не только с точки зрения электрической проводимости. Ведь у золота и серебра способность пропускать через себя ток с минимальными потерями выше, но они и стоят намного дороже, что вовсе не выгодно экономически при изготовлении проводов, кабелей, контактов и т. д. Кстати, у меди проводимость лучше, чем у алюминия и она более устойчива к физическим деформациям, но и стоимость у ней выше. Именно по этому алюминий так же широко применяется в электротехнике.

Алюминий и медь далеко не одинаковы в своих свойствах. Допустим количество алюминия на земле гораздо больше, чем меди, и его добыча и переработка обходится дешевле. Но с электрической точки зрения алюминий имеет следующие недостатки (в сравнинии с медью) — худшая проводимость, что заставляет делать электрические проводники большим сечением и размерами, он более хрупок, что не позволяет или ограничивает его использование в местах, где имеются динамические воздействия, он более ковок (пластичен при воздействии физического давления), а это негативно влияет на места электрических контактов (приходится периодически подтягивать контакты), алюминий плохо поддаётся пайке и т.д.

У меди почти всё наоборот. Достоинства — электрическая проводимость выше (главный показатель), малой хрупкость, что позволяет делать многожильные провода с очень малым сечением каждой отдельной жилы, а это даёт возможность применять их там, где есть необходимость многократно перегибать провода и кабеля, медь так же очень хорошо поддаётся пайке, она довольно хорошо переносит как динамическое давление (периодичность проверки и затягивания электрических контактов значительно больше), так и температурные перепады (опять же это актуально для электрических контактов). Недостатком меди является её повышенная окисляемость в местах с повышенной влажностью, а также в агрессивных средах.

Да, в основном в электрике и электронике используется медь и алюминий, как основные материалы проводники электрического тока, что имеют наиболее подходящие характеристики и физические свойства. Их широкое применение оправдано экономически и физически. Хотя далеко не везде эти материалы актуально использовать. Всё же, к примеру, в сфере, где приходится работать с переменными высокочастотными токами разумнее было бы комбинировать свойства одних материалов с другими. Для примера, в радиотехнике медь покрывается слоем серебра (поскольку высокочастотный сигнал распространяется именно по поверхности проводника), что значительно повышает проводимость, но при этом использования дорогостоящего металла снижает к минимуму.

P.S. Касательно темы материалов меди и алюминия стоит добавить ещё пару слов. Возможно не многим известно, что делать соединения меди и алюминия друг с другом не рекомендуется. Это со временем приводит к значительному ухудшения электрического контакта в месте такого соединения. Причиной данного негативного явления является окисляемость в месте контактирования меди и алюминия. Что бы этого не происходило нужно разделять эти два металла материалом из железа (сделать соединения двух проводов из меди и алюминия через болтовое соединение, разделив провода железной шайбой).

Руководство по материалам электротехники для всех. Часть 1 / Хабр

Привет гиктаймс! Я решил опубликовать по частям свое руководство по материалам, используемым не только в электротехнике, но и вообще в технике, в том числе самодельщиками. С описанием, примерами применения, заметками по работе. Руководство написано максимально просто, и будет понятно всем, от школьника до пенсионера.

В этой части начинаем разбирать проводники — Серебро, Медь, Алюминий.

Добро пожаловать под кат (ТРАФИК)

Ковыряясь в поисках ответов на свои вопросы в разных учебниках по материаловедению, методичках, научпоп книгах я ужасался, насколько академический стиль изложения возводит стену между желающим узнать и знаниями. Насколько стремление авторов обойти острые грани, тёмные места превращает учебники в однородную бескрайнюю пустыню скуки и отчаяния. При этом запредельный уровень абстракции делает крайне сложным для неофита использование полученных знаний в практике. Поэтому я решил сделать свое руководство, с блекджеком и блудными девицами.

Это руководство — живое, по мере получения новых материалов, уточнений, комментариев от вас, дорогие читатели оно будет дополняться, изменяться, становиться лучше. Всегда самая свежая версия руководства лежит у меня на сайте в бложике Я обеими руками поддерживаю движение Open Source и Open Hardware, считаю, что обмен знаниями должен быть свободным, это принесет пользу для всех, поэтому пособие распространяется под лицензией Creative Commons 3.0 BY-NC-SA, что значит, вы можете делать с ним что угодно: выкладывать, распространять, модифицировать, соблюдая только три ограничения:

  • Ссылка на меня обязательна (в.т.ч. производных работах).
  • Зарабатывать на моем пособии без договоренности со мной нельзя (запрет на использование в коммерческих целях).
  • Все производные работы должны распространяться на тех же условиях.

Плюшки данного пособия:

  • Весь текст написан мной, и дополнен замечательными людьми, упомянутыми в разделе Благодарности. Я не включал информацию, в достоверности или актуальности которой я бы сомневался. Поэтому доля брехни по тексту в среднем ниже, чем в маркетинговых текстах перепродавцов-поставщиков, но выше, чем в хорошем советском учебнике.
  • Большую часть материалов я хотя бы щупал, использовал в своих конструкциях, а не видел только на картинке.
  • Пособие полностью (Чтобы быть до конца честным — за исключением одной картинки, которую пришлось рисовать в чем умел.) подготовлено с использованием OpenSource продуктов (Linux, GIMP, LibreOffice, context). Просто из спортивного интереса.
  • Некоторые разделы имеют пункт «Источники» — советы по поиску материалов — где купить, под какими названиями искать. Конечно, всё можно купить на Алиэкспресс и на Ebay, поэтому такой вариант не указывается. Пункт может быть полезен если материал нужен «здесь и сейчас».

Публикуя руководство здесь я очень надеюсь на обилие конструктивной критики и дополнений от вас, дорогие читатели.

Содержание руководства

Проводники:

*Серебро

*Медь

*Алюминий

*Железо

*Золото

*Никель

*Вольфрам

*Ртуть

Так себе проводники:

*Углерод

*Нихромы

*Сплавы для изготовления термостабильных сопротивлений

*Припои

*Олово

*Легкоплавкие припои

Прочие проводники

*Термопарные сплавы

*Оксид Индия-Олова

Диэлектрики (Совсем не проводники):

*Неорганические диэлектрики

**Фарфор

**Стекло

**Слюда

**Алюмооксидные керамики

**Асбест

**Вода

*Органические диэлектрики полусинтетические

**Бумага, картон

**Шёлк

**Воск, парафин

**Трансформаторное масло

**Фанера, ДСП

*Органические диэлектрики синтетические

**Материалы на базе фенол-формальдегидных смол

**Карболит (бакелит)

**Гетинакс

**Текстолит

**Стеклотекстолит

**Лакоткань

**Резина

**Эбонит

**Полиэтилен

**Полипропилен

**Полистирол, АБС-пластик

**Фторопласт-4 (политетрафторэтилен PTFE)

**Поливинилхлорид — ПВХ

**Полиэтилентерефталат (ПЭТФ)

**Силиконы

**Полиимид

**Полиамиды

**Полиметилметакрилат — ПММА

**Поликарбонат

*График истории промышленного применения полимеров

*Изоленты

**Прорезиненная тканевая изолента

**Тканевые изоленты

**Резиновые самовулканизирующиеся изоленты

**Силиконовые самослипающиеся ленты

**Полиимидная лента

**ПВХ изоленты

**Канцелярская липкая лента «скотч»

*Изоляционные трубки

**Трубка из ПВХ — «кембрик»

**Фторопластовая трубка

**Стеклотканевая с силиконом

**Термоусадочная трубка

*Дополнительные сведения о полимерах

Поехали!

Двадцатый век — век пластмасс. До появления широкого спектра синтетических полимерных материалов, человек использовал в конструировании металлы и материалы природного происхождения — дерево, кожу и т.д. Сегодня мы завалены пластмассовыми изделиями, начиная от одноразовой посуды, заканчивая тяжелонагруженными деталями двигателей автомобилей. Пластмассы во многом превосходят металлы, но никогда не вытеснят их полностью, поэтому рассказ начнется с металлов. Металлам посвящены сотни книг, дисциплина, посвященная им, называется «металловедение».

Нас интересуют металлы с точки зрения электронной техники. Как проводники, как часть электронных приборов. Все остальные применения — например такие, как конструкционные материалы, в данное пособие пока не вошли.

Главное для электронной техники свойство металлов — это способность хорошо проводить электрический ток. Посмотрим на таблицу удельного сопротивления различных металлов:

Металл Удельное сопротивление Ом*мм2/м
Серебро 0,015. ..0,0162
Медь 0,01724…0,018
Золото 0,023
Алюминий 0,0262…0,0295
Иридий 0,0474
Вольфрам 0,053…0,055
Молибден
0,054
Цинк 0,059
Никель 0,087
Железо 0,098
Платина 0,107
Олово 0,12
Свинец 0,217…0,227
Титан 0,5562…0,7837
Висмут 1,2

Видим лидеров нашего списка: Ag, Cu, Au, Al.

Серебро


Ag — Серебро.

Драгоценный металл. Серебро — самый дешевый из драгоценных металлов, но, тем не менее, слишком дорог, чтобы делать из него провода. На 5% лучшая электропроводность по сравнению с медью, при разнице в цене почти в 100 раз.

Примеры применения


В виде покрытий проводников в СВЧ технике.

Ток высокой частоты, из-за

скинэффекта

течет по поверхности проводника, а не в его толще, поэтому тонкое покрытие волновода серебром дает бОльший прирост проводимости, чем покрытие серебром проводника для постоянного тока.

В сплавах контактных групп. Контакты силовых, сигнальных реле, рубильников, выключателей чаще всего изготовлены из сплава с содержанием серебра. Переходное сопротивление такого контакта получается ниже медного, он меньше подвержен окислению. Так как контакт обычно миниатюрен, стоимость этой малой добавки серебра к стоимости изделия незначительно. Хотя при утилизации большого количества реле, стоимость серебра делает целесообразным работу бокорезами по отделению контактов в кучку для последующего аффинажа.


Контакты силового реле на 16 Ампер. Согласно документации производителя
контакты содержат серебро и кадмий.


Различные реле. Верхнее реле имеет даже посеребренный корпус с характерной патиной. Содержание драгметаллов в изделиях, выпущенных в СССР было указано в паспортах на изделия.

В качестве присадки в припоях. Качественные припои (как твёрдые так и мягкие) часто содержат серебро.

Проводящие покрытия на диэлектриках. Например, для получения контактной площадки на керамике, на неё наносится суспензия из серебряных частиц с последующим запеканием в печи (метод «вжигания»).

Компонент электропроводящих клеев и красок. Электропроводящие чернила часто
содержат суспензию серебряных частиц. По мере высыхания таких чернил, растворитель

испаряется, частицы в растворе оказываются всё ближе, слипаясь и создавая проводящие
мостики, по которым может протекать ток. Хорошее видео с рецептом по созданию таких
чернил.

Недостатки

Несмотря на то, что серебро — благородный металл, он окисляется в среде с содержанием

серы:

4Ag + 2H

2

S + O

2

→ 2Ag

2

S + 2H

2

O

Образуется темный налет — «патина». Также источником серы может служить резина, по-
этому провод в резиновой изоляции и посеребренные контакты — плохое сочетание.

Потемневшее серебро можно очистить химически. В отличии от чистки абразивными пастами (в том числе зубной пастой) это самый нежный способ чистки, не оставляющий царапин.

Медь


Cu — медь.

Основной металл проводников тока. Обмотки электродвигателей, провода в изоляции, шины, гибкие проводники — чаще всего это именно медь. Медь нетрудно узнать по характерному красноватому цвету. Медь достаточно устойчива к коррозии.

Примеры применения


Провода.

Основное применение меди в чистом виде. Любые добавки снижают электропроводность, поэтому сердцевина проводов обычно — чистейшая медь.


Гибкие многожильные провода различного сечения.

Гибкие тоководы. Если проводники для стационарных устройств можно в принципе изготовить из любого металла, то гибкие проводники делают почти всегда только из меди, алюминий для этих целей слишком ломкий. Содержат множество тоненьких медных жилок.

Теплоотводы. Медь не только на 56% лучше алюминия проводит ток, но ещё имеет почти вдвое лучшую теплопроводность. Из меди изготавливают тепловые трубки, радиаторы, теплораспределяющие пластины. Так как медь дороже алюминия, часто радиаторы делают составными, сердцевина из меди, а остальная часть из более дешевого алюминия.


Радиаторы охлаждения процессора. Центральный стержень изготовлен из меди, он хорошо отводит тепло от кристалла процессора, а алюминиевый радиатор с развитым оребрением уже охлаждает сам стержень.

При изготовлении фольгированных печатных плат. Печатные платы, в любом электронном устройстве изготовлены из пластины диэлектрика, на который наклеена медная фольга. Все соединения между элементами печатной платы выполнены дорожками из медной фольги.

Техника сверхвысокого вакуума. Из металлов и сплавов только нержавеющая сталь и медь пригодны для камер сверхвысокого вакуума в таких приборах, как ускорители элементарных частиц или рентгеновские спектрометры. Все остальные металлы в вакууме слегка испаряются и портят вакуум.

Аноды рентгеновских трубок. В рентгеноструктурном анализе требуется монохроматическое рентгеновское излучение. Его источником зачастую является облучаемая электронами медь (спектральная линия Cu Kα), которая к тому же прекрасно отводит тепло. Если же требуется другое излучение (Co или Fe), его получают от маленького кусочка соответствующего металла на массивном медном теплоотводе. Такие аноды всегда охлаждаются проточной водой.

Интересные факты о меди


  • Медь — достаточно дорогой металл, поэтому недобросовестные производители стараются экономить на нем. Занижают сечение проводов (когда написано 0,75 мм2, а фактически 0,11 мм2). Окрашивают алюминий «под медь» в обмотках, внешне обмотка выглядит как медная, а стоит соскрести изоляцию — оказывается, что она сделана из алюминия. Этим грешат и китайские, и отечественные производители, кабель сечением 2,5 мм2 вполне может оказаться сечением 2,3 мм2, поэтому запас прочности и входной контроль не будут лишними. Разумеется, надежность контакта в электроарматуре жилы сечением 2,3 мм2, рассчитанной на жилу 2,5 мм2, будет невысокой.
  • Медь окрашивает пламя в зелёный цвет, это свойство использовали для обнаружения меди в руде, когда не был доступен химический анализ. Зеленый след в пламени — показатель наличия меди. (но не всегда, зеленую окраску пламени могут давать ионы бора)

  • Медь — мягкий металл, но если добавить к меди хотя бы 10% олова, получается твёрдый, упругий сплав — бронза. Именно освоение получения бронзы послужило названием к исторической эпохе — бронзовому веку. Добавка к меди бериллия дает бериллиевую бронзу — прочный упругий сплав, из которого изготавливают пружинящие контакты.
  • Медь — один из немногих мягких металлов с высокой температурой плавления, поэтому из меди изготавливают уплотнительные прокладки, например для высокотемпературной или вакуумной техники. Например, уплотнительная прокладка пробки картера двигателя автомобиля.
  • При механической обработке (например волочении) медь уплотняется и становится жёсткой. Для восстановления исходной мягкости и пластичности медь «отжигают» в защитной атмосфере, нагревая до 500-700 °C и выдерживая некоторое время. Поэтому некоторые медные изделия твёрдые, а некоторые мягкие, например медные трубы.
  • Медь не даёт искр. Для работы во взрывоопасных местах, например на газопроводе, используют искробезопасный инструмент, стальной инструмент покрытый слоем меди или инструмент изготовленный из сплавов меди — бронз. Если таким инструментом случайно чиркнуть по стальной поверхности он не даст опасных искр.
  • Так как температурный коэффициент сопротивления для чистой меди известен, из меди изготавливают термометры сопротивления (тип ТСМ — Термометр Сопротивления Медный, есть еще ТСП — Термометр Сопротивления Платиновый). Термометр сопротивления — это точно изготовленный резистор, навитый из медной проволоки. Измерив его сопротивление, можно по таблице или по формуле определить его температуру достаточно точно.

Алюминий


Al — Алюминий.

«Крылатый металл» четвертый по проводимости после серебра, золота и меди.

Алюминий хоть и проводит ток почти в полтора раза хуже меди, но он легче в 3,4 раза и в три

раза дешевле. А если посчитать проводимость, то эквивалентный медному проводник из

алюминия будет дешевле в 6,5 раз! Алюминий бы вытеснил медь, как проводник везде, если

бы не пара его противных свойств, но об этом в недостатках.

Чистый алюминий, как и чистое железо, в технике практически не применяется (исключения
— провода и фольга). Любой «алюминиевый» предмет состоит из какого-нибудь сплава алюминия. Сплавы могут содержать кремний, магний, медь, цинк и другие металлы. Их свойства отличаются очень сильно, и это необходимо учитывать при обработке. Ниже перечислены несколько самых распространенных марок алюминия:

  • 1199. Чистый 99,99% алюминий. Бывает почти исключительно в виде фольги.
  • 1050 и 1060. Чистый 99,5% и 99,6% соответственно. Из-за высокой теплопроводности иногда используется как материал для радиаторов. Мягок, легко гнется. Провода, пищевая фольга, посуда.
  • 6061 и 6082. Сплавы: 6061 — Si 0,6%, Mg 1,0%, Cu 0,28%, 6082 — Si, Mg, Mn. Первый более распространен в США, второй — в Европе. Легко точить, фрезеровать. Наилучший материал для самоделок. Прочен. Легко поддается сварке, паяется твердыми припоями. Легко анодируется. Плохо гнется. Не годится для литья.
  • 6060. Состав: Mg, Si. Более мягок, чем 6061 и 6082, при обработке резанием слегка «пластилиновый», за что его не любят токари. Распространен и дешев, других особых преимуществ не имеет. Дешевый алюминиевый профиль из непонятного сплава имеет хорошиешансы оказаться им.
  • 5083. Сплав с магнием (>4% Mg). Отличная коррозионная стойкость, устойчив в морской воде. Один из лучших вариантов для деталей, работающих под дождем. Тоже может встретиться в магазине стройматериалов, наряду с другими подобными марками.
  • 44400, он же «силумин». Сплав с большим процентом кремния (Si >8%). Литейный. Низкая температура плавления, при пайке твердыми припоями риск расплавить саму деталь. Хрупок, при изгибе ломается. На изломе видны характерные кристаллы.
  • 7075. 2,1-2,9% Mg, 5,1-6,1% Zn, 1,2-1,6% Cu. Очень своеобразный сплав, отличается даже цветом (пленка окислов слегка золотистая). Неожиданно твердый для алюминия, по твердости сравним с мягкой сталью. Плохо анодируется. Не паяется вообще. Не сваривается вообще. Не гнется и не куется вообще. Не годится для литья. Резанием обрабатывает ся отлично, прекрасно полируется. Хорош для ответственных деталей. Используется для винтов в велосипедах, в оружии (материал многих деталей винтовки M16).

Относительно невысокая температура плавления (660 °C у чистого, меньше 600 °C у литейных сплавов) алюминия делает возможным отливку деталей в песочные формы в условиях

гаража/мастерской. Однако многие марки алюминия не годятся для литья.

Примеры применения


Провода.

Алюминий дешев, поэтому толстые силовые кабели,

СИП

, ЛЭП выгодно делать из алюминия. В старых домах квартирная проводка сделана алюминиевым проводом (с 2001 года ПУЭ запрещает в квартирах использовать алюминиевый провод, только медный, см ПУЭ 7 издание п. 7.1.34) Также алюминий не используется как проводник в ответственных применениях.


Слева старый алюминиевый провод. Справа алюминиевые кабели различного сечения,
пригодные для укладки в грунт. В частности кабелем справа был подключен к электроэнергии целый этаж здания. Кабель помимо наружной резиновой оболочки имеет бронирующую стальную ленту, для защиты нижележащей изоляции от повреждений, к примеру лопатой при раскопке.

Теплоотводы. Не только домашние батареи делают из алюминия, но и радиаторы у
микросхем, процессоров, делают из алюминия.


Различные алюминиевые радиаторы.

Корпуса приборов. Корпус жёсткого диска в вашем компьютере отлит из алюминиевого сплава. Небольшая добавка кремния улучшает прочностные качества алюминия, сплав силумин — это корпуса жёстких дисков, бытовых приборов, редукторов и т. д.

Анодированный алюминий (алюминий, у которого электрохимическим путем окисная пленка
на поверхности сделана потолще и прочнее) хорошо окрашивается и просто красив. Окисная
пленка (Al2O3 — из того же вещества состоят драгоценные камни рубины и сапфиры) достаточно твёрдая и износостойкая, но к сожалению алюминий под ней мягок, и при сильном воздействии ломается как лёд на воде.

Экраны. Электромагнитное экранирование часто делается из алюминиевой фольги или тонкой алюминиевой жести. Можете провести простой эксперимент, мобильный телефон
завернутый в фольгу потеряет сеть — он будет заэкранирован.

Отражающее покрытие у зеркал. Тонкая пленка алюминия на стекле отражает 89% падающего света (примерное значение, зависит от условий) (Серебро 98%, но на воздухе темнеет из-за сернистых соединений). Любой лазерный принтер содержит вращающееся зеркало, покрытое тонким слоем алюминия.


Зеркала от оптической системы планшетного сканера. Обратите внимание, оптические зеркала имеют металлизацию стекла снаружи, в отличии от привычных бытовых зеркал, где отражающее покрытие для защиты за стеклом. Бытовые зеркала дают двойное отражение — от поверхности стекла и от отражающего покрытия, что не так критично в быту, как защищенность отражающего покрытия.

Электроды обкладок конденсаторов. Алюминиевая фольга, разделенная слоем диэлектрика и туго свернутая в цилиндр — часть электрических конденсаторов (впрочем, для уменьшения габаритов конденсаторов фольгу заменяют алюминиевым напылением). Тот факт, что пленка оксида алюминия тонкая, прочная и не проводит ток, используется в электролитических конденсаторах, обладающими огромными для своих габаритов электрическими емкостями.

Недостатки


Алюминий — металл активный

, но на воздухе покрывается оксидной пленкой, которая предохраняет металл от разрушения и скрывает его активную натуру. Если не дать алюминию формировать стабильную защитную пленку, например капелькой ртути, алюминий активно

реагирует

с водой. В щелочной среде алюминий растворяется, попробуйте залить алюминиевую фольгу средством для прочистки труб — реакция будет бурная, с выделением взрывоопасного водорода. Химическая активность алюминия, в паре с большой разницей в электрооотрицательности с медью делает невозможным прямое соединение проводов из этих двух металлов. В присутствии влаги (а она в воздухе есть почти всегда) начинает протекать гальваническая коррозия с разрушением алюминия.


Два идентичных трансформатора от микроволновых печей. Левый вышел из строя по причине алюминиевых обмоток — отгорел провод от контакта — алюминий плохо паяется мягкими припоями, попытка обеспечить контакт также как и у медного провода привела к поломке.

Алюминий ползуч. Если алюминиевый провод очень сильно сжать, он деформируется
и сохранит новую форму — это называется «пластическая деформация». Если сжать его не
так сильно, чтобы он не деформировался, но оставить под нагрузкой надолго — алюминий
начнет «ползти» меняя форму постепенно. Это пакостное свойство ведет к тому, что хорошо
затянутая клемма с алюминиевым проводом спустя 5-10-20 лет постепенно ослабнет и будет
болтаться, не обеспечивая былого электрического контакта. Это одна из причин, почему ПУЭ
запрещает тонкий алюминиевый провод для разводки электроэнергии по потребителям в
зданиях. В промышленности не сложно обеспечить регламент — так называемая «протяжка»
щитка, когда электрик периодически проверяет затяжку всех клемм в щитке. В домашних же условиях, обычно пока розетка с дымом не сгорит — никто и не озаботится качеством контакта. А плохой контакт — причина пожаров.

Алюминий, по сравнению с медью, менее пластичный, риска от ножа на жиле, при сьёме изоляции с провода быстрее приведет к сломавшейся жиле, чем у меди, поэтому изоляцию с алюминиевых проводов надо счищать как с карандаша, под углом, а не в торец.

Интересные факты об алюминии


  • Алюминий — хороший восстановитель, что используется для восстановления других металлов, например титана из состояния диоксида. Теодор Грей (Настоятельно рекомендую книги Теодора Грея «Элементы. Путеводитель по периодической таблице», «Научные опыты с периодической таблицей», «Эксперименты. Опыты с периодической таблицей». Они очень хорошо сделаны визуально, и опыты в них не приторно безопасные, как в большинстве современных пособий, могут и бабахнуть.) в домашних условиях проводил такой опыт. В смеси с окислом железа алюминиевая пудра образует термит— адская смесь, которая горит разогреваясь до 2400°С при этом восстанавливается железо и весело стекает вниз, что используется для сварки рельсов, иным способом такой кусок железа качественно и быстро не прогреть. Термитные карандаши позволяют в полевых условиях сваривать провода, а бравый спецназовец термитной горелкой пережжет дужку самого крепкого замка.
  • Чтобы сделать бисквит нежным и воздушным используется пекарский порошок. Такой же порошок есть для того, что бы сделать пористым бетон — Алюминий + щелочь.
  • Алюминий — активный металл, но он быстро покрывается окисной пленкой, которая защищает его от разрушения. Рубин, сапфир, корунд — это всё названия одного и того же вещества — оксида алюминия Al2O3 Белые точильные круги и бруски состоят из электрокорунда — оксида алюминия.

    Можно убедиться в активности алюминия простым опытом. Нарежьте алюминиевую фольгу в стакан, добавьте медный купорос и поваренную соль, залейте холодной водой. Спустя некоторое время смесь закипит, алюминий будет окисляться, восстанавливая медь, с выделением тепла.

  • Алюминий неплохо поддается экструзии. Корпуса приборов из нарезанного и обработанного экструдированного профиля значительно дешевле литых.


    Алюминиевый корпус внешнего аккумулятора для телефона. Экструдированный анодированный окрашенный профиль.

  • Алюминий весьма посредственно паяется мягкими (оловянно-свинцовыми) припоями, неплохо паяется цинковыми припоями. При конструировании приборов это стоит помнить, соединить провод с алюминиевым шасси проще прикрутив винтом к запрессованной стойке, чем припаять. В твердых марках алюминия (6061, 6082, 7075) можно нарезать резьбу для винта непосредственно.
  • Алюминий можно сваривать аргоновой сваркой, но качественный шов получается только при TIG-сварке на переменном токе. Непрерывная смена полярности измельчает пленку окислов, которая в противном случае может попасть в шов. Учитывайте это при выборе сварочного аппарата для мастерской, если вам может потребоваться варить и алюминий.

Еще раз важное замечание. Алюминиевые и медные проводники напрямую соединять нельзя! Для соединения проводников из меди и алюминия используйте промежуточный металл, например, стальную клемму.

Источники

В крупных строительных магазинах (OBI, Leroy Merlin, Castorama) обычно есть в наличии алюминиевый профиль разных размеров и форм. Неплохим источником может послужить штампованная алюминиевая посуда — она очень дешева и существует разных форм. Но обратите внимание на марки. Если нужен 6061 и тем более 7075, придется покупать его у фирмы, специализирующейся по металлам.

Ссылки на части руководства:

1

: Проводники: Серебро, Медь, Алюминий.


2

: Проводники: Железо, Золото, Никель, Вольфрам, Ртуть.


3

: Проводники: Углерод, нихромы, термостабильные сплавы, припои, прозрачные проводники.


4

: Неорганические диэлектрики: Фарфор, стекло, слюда, керамики, асбест, элегаз и вода.


5

: Органические полусинтетические диэлектрики: Бумага, щелк, парафин, масло и дерево.


6

: Синтетические диэлектрики на базе фенолформальдегидных смол: карболит (бакелит), гетинакс, текстолит.


7

: Диэлектрики: Стеклотекстолит (FR-4), лакоткань, резина и эбонит.


8

: Пластики: полиэтилен, полипропилен и полистирол.


9

: Пластики: политетрафторэтилен, поливинилхлорид, полиэтилентерефталат и силиконы.


10

: Пластики: полиамиды, полиимиды, полиметилметакрилат и поликарбонат. История использования пластиков.


11

: Изоляционные ленты и трубки.


12

: Финальная

сравните металлы меди и алюминий и определите их схожие и отличительные свойства и запишите в

Ответ:

Объяснение:

Медь обладает высокой тепло- и электропроводностью (занимает второе место по электропроводности среди металлов после серебра) . Удельная электропроводность при 20 °C: 55,5-58 МСм/м [Из-за низкого удельного сопротивления (уступает лишь серебру, удельное сопротивление при 20 °C: 0,01724-0,0180 мкОм·м [5]), медь широко применяется в электротехнике для изготовления силовых кабелей, проводов или других проводников, например, при печатном монтаже. Медные провода, в свою очередь, также используются в обмотках энергосберегающих электроприводов (быт: электродвигателях) и силовых трансформаторов. Для этих целей металл должен быть очень чистый: примеси резко снижают электрическую проводимость. Например, присутствие в меди 0,02 % алюминия снижает её электрическую проводимость почти на 10 % Алюминий Металл серебристо-белого цвета, лёгкий

плотность — 2,7 г/см³

температура плавления у технического алюминия — 658 °CШироко применяется как конструкционный материал. Основные достоинства алюминия в этом качестве — лёгкость, податливость штамповке, коррозионная стойкость (на воздухе алюминий мгновенно покрывается прочной плёнкой Al2O3, которая препятствует его дальнейшему окислению) , высокая теплопроводность, неядовитость его соединений. В частности, эти свойства сделали алюминий чрезвычайно популярным при производстве кухонной посуды, алюминиевой фольги в пищевой промышленности и для упаковки. Первые же три свойства сделали алюминий основным сырьем в авиационной и авиакосмической промышленности (в последнее время медленно вытесняется композитными материалами, в первую очередь, углеволокном) .

Основной недостаток алюминия как конструкционного материала — малая прочность, поэтому для упрочнения его обычно сплавляют с небольшим количеством меди и магния (сплав называется дюралюминий) .

Электропроводность алюминия всего в 1,7 раза меньше, чем у меди, при этом алюминий приблизительно в 4 раза дешевле [12] за килограмм, но, за счёт в 3,3 раза меньшей плотности, для получения равного сопротивления его нужно приблизительно в 2 раза меньше по весу. Поэтому он широко применяется в электротехнике для изготовления проводов, их экранирования и даже в микроэлектронике при изготовлении проводников в чипах. Меньшую электропроводность алюминия (37 1/ом) по сравнению с медью (63 1/ом) компенсируют увеличением сечения алюминиевых проводников. Недостатком алюминия как электротехнического материала является наличие прочной оксидной плёнки, затрудняющей пайку.

чем отличаются и где применяются

Медные и алюминиевые силовые кабели: чем отличаются и где применяются

Что предпочтительнее — медный либо алюминиевый силовой кабель? Такой вопрос довольно часто поднимается и в кругу квалифицированных специалистов, и обыкновенных пользователей, планирующих заменить устаревшие силовые линии. Для того чтобы принять профессиональное решение, необходимо знать достоинства и недостатки, правила использования, а также базовые различия медной и алюминиевой коммутации.

История развития кабелей

Медь — один из древнейших известных металлов. Ее пластичность и электропроводность были использованы первыми экспериментаторами электричества, Бенджамином Франклином и Майклом Фарадеем. Она была использована в таких изобретениях, как телеграф, телефон и электродвигатель.


Медь является наиболее распространенным металлическим проводником. Международный стандарт отожженной меди (IACS) был принят в 1913 году. Согласно этому мировому стандарту коммерчески чистая отожженная медь характеризуется проводимостью 100% IACS. При этом такая медь, производимая сегодня, имеет более высокие значения проводимости IACS, потому что технология обработки с тех пор значительно улучшилась. Сегодня отожженный медный провод, используемый в электрических цепях, соответствует международным стандартам ASTM B3.


В 1960-х и 1970-х годах из-за высокой цены на медь стали использоваться алюминиевые силовые кабеля для подключения к электрическим сетям промышленных и жилищно-коммунальных объектов. Алюминиевые проводники состоят из различных сплавов, известных как серии AA-1350 и серии AA-8000. Серия AA-1350 содержит, как минимум, 99,5% алюминия. Алюминиевые сплавы серии AA-8000 соответствуют международному стандарту ASTM B800 и были разработаны, чтобы придать алюминию свойства ползучести и удлинения более близкие к характеристикам меди.

Кабель из алюминия или меди: в чем разница

Исключительно два металла — медь и алюминий получили массовое распространение для передачи электричества. Их применение в данном качестве объясняется набором физических параметров и стоимостью. В современных системах электроснабжения для подключения жилых, общественных и промышленных объектов применяется в основном медь. Исключения составляют варианты, когда для подсоединения мощной нагрузки требуется большое сечение жилы — в этом случае используется алюминиевый силовой кабель. Трудно сразу однозначно сказать, что лучше для применения алюминиевый или медный кабель, нужно сравнивать в комплексе все характеристики:

  • Ценовые преимущества;
  • Физические свойства;
  • Условия эксплуатации и безопасности.

Ценовые преимущества

Алюминий практически в три раза дешевле меди. Это делает его более желанным для использования, особенно в мощных проектах, большой протяженностью. Затраты на медь в этих вариантах могут значительно увеличить стоимость проекта электроснабжения.

Сравнительный анализ тенденций роста цен на эти два металла за последние сто лет, отчетливо демонстрирует, что цены на алюминий растут гораздо ниже чем на медь. Специалисты считают, что эта тенденция сохраниться и в ближайшем будущем. С начала 2020 года цена меди на Лондонской бирже достигла до 5 675 долл/тонну, при этом для алюминия — 1 725 долл/тонну. Перечисленное сопряжено с эффективностью производства и ростом выпуска алюминия, при доступном и дешевом сырьевом материале. При производстве кабелей, алюминий в цене окончательного продукта, достигает 25%. 

Для меди — ситуация противоположная. Рудные запасы меди сокращаются, процент меди в руде уменьшается, также бедны чистой медью новые месторождения, которые становятся труднодоступными. По этой причине, затраты на медь в цене конечного продукта уже составляют более 50 % и продолжают расти. Всё перечисленное, говорит в пользу применения алюминия.

Весовые характеристики

Алюминий является легким материалом и очень гибким, что облегчает работу с ним. Эта характеристика полезна для быстрой установки, а при протяженных пролетах линий электропередач проволочные алюминиевые модификации монтируются намного быстрее. В качестве сырья алюминий примерно на 70 процентов легче по весу, чем медь. Это полезно в областях, где требуется снижение веса всех компонентов электрической сети.

Естественно, при использовании в электрических кабелях, меньший вес облегчает их установку. Поэтому высоковольтные линии уже давно прокладывают из алюминия. Низкий вес значительно уменьшает растягивающее усилие, прикладываемое к кабелю и мачте. Для схем электроснабжения, требующих гибких кабельных соединений, медь больше не является преимущественным выбором.

Проводимость кабелей и прочность на разрыв 

Проводимость алюминия по сравнению с медью составляет только 61%, что приводит к тому, что при использовании алюминиевого кабеля требуются токопроводящие жилы большего диаметра, что естественно повышает вес линии.


Медь не подвержена высокому циклическому расширению/сжатию по сравнению с алюминием. Прочность на растяжение у меди позволяет ей выдерживать напряжения на износ длительное время без разрушительных последствий, как у алюминия.


Благодаря своим высоким пластическим свойствам, медь может выпускаться в форме очень тонкой жилы. Это добавляет универсальность медному силовому кабелю. Медь обладает высокой прочностью на разрыв, может подвергаться чрезвычайному напряжению, при этом проявляет минимальные признаки износа, поэтому такой силовой кабель практически не требует обслуживания.

Безопасность кабелей

Для плавления медной жилы требуется высокая температура — 1083 C. Поэтому с точки зрения безопасности, медный силовой кабель является одним из безопасных вариантов организации электроснабжения объектов. Даже если он перегружен, то вряд ли расплавится или сгорит. Это означает, что шансы возникновения пожара, при проблемах с питанием, будут значительно меньше.

Алюминиевый силовой кабель повышает потенциальный риск пожара на объекте, особенно, если не будет смонтирован в соответствие с ПУЭ. Циклы расширения и сжатия присущие алюминию, оказывают большое влияние на безопасность соединений, по сравнению с использованием меди.

Алюминий также подвержен окислению, особенно, когда он в контакте с влагой и разнородными металлами. В поврежденной зоне возникает сильное сопротивление провода, которое приводит к нагреву, способного расплавить защитную изоляцию и вызвать пожар. 

Для предупреждения этих негативных явлений в алюминиевом силовом кабеле используют антиокислительные соединения. Такие линии требуют более высокого уровня обслуживания, чем медные силовые кабеля, что включает в себя проверку проводников на герметичность и наличие окисления.


Наконец, повышенная термотекучесть алюминия — это то, что необходимо учитывать при монтаже. Алюминий является более мягким металлом, чем медь, и имеет тенденцию расширяться или растягиваться с течением времени, особенно при воздействии более высокого давления и температуры. Классические обжимные соединения, страдающие от утечки, теряют прочность и перестают быть надежными.

Как правильно выбрать кабель по ПЭУ

В СССР большая часть жилищного фонда оснащались алюминиевыми силовыми кабелями, это было нормой, действующего стандарта. Это совершенно не означало, что страна бедствовала, и не могла позволить себе массово применять медь в электротехнике, скорее наоборот. Просто проектировщики электросетей решили, что экономически выгодно, применение алюминия, а не меди. 

Надо признаться, что в то время темпы строительства были такими огромными, что электротехническая промышленность была обеспечена заказами на пятилетку вперед. В этот период  были выстроены всем хорошо известные хрущевки, в которых до сих пор проживает значительная часть россиян. Поэтому экономический эффект от такой массового использования алюминиевой кабельной продукции действительно был существенным.  Сегодня совершенно иные реалии, и алюминиевый силовой кабель в новых жилых домах не используют, а только исключительно медную кабельную продукцию, что соответствует п. 7.1.34 ПУЭ.

Для алюминиевого силового кабеля вышеназванный раздел ПУЭ оставил другую область применения. Так  линии питающие  распредсети, предпочтительно, выполнять с алюминиевыми токожилами, в проектах когда их проектное сечение будет равняться 16 мм2 и выше. Кроме того, большая область приемников тока, которая относится к обслуживанию электрооборудования объектов: насосные, вентиляторные и калориферные электроустановки могут запитывать кабеля с алюминиевыми токожилами сечением более 2.5 мм2.


Подводя итог вышесказанному, можно с уверенностью заявить, что существующие нормы четко разделили области применения алюминиевых и медных силовых кабелей с учетом всех их технических и стоимостных характеристик. Тем не менее, сегодня конструкторы, архитекторы, инженеры электрики, работающие с проектами электроснабжения должны преодолеть тенденциозность по отношению к использованию алюминиевой продукции, тем более что эта технологии шагнули далеко вперед по качеству этого металла. Такой подход даст возможность использовать экономичный алюминий при монтаже, что обеспечит значительную экономию в масштабах всей страны.

Какая проводка лучше медная или алюминиевая

Жилы проводов в основном изготавливаются из двух материалов: меди и алюминия. И тот и другой широко используется как в промышленности, так и в домах.

В магазинах в большом ассортименте предлагаются различные виды кабелей и проводов с одной или многопроволочными жилами из этих материалов. Понятно, что при таком многообразии легко запутаться и правильно подобрать нужный товар.

В этой статье разбирается, какая проводка лучше медная или алюминиевая? На что следует обратить внимание в первую очередь?

Преимущество Меди над Алюминием

Это не совсем корректный вопрос, поскольку тип проводки должен выбираться в первую очередь по материалу оболочки.

По современным правилам изоляция не должна поддерживать горение, особенно это относится к горючим покрытиям, по которым будет проложен провод. Сюда же относится и степень задымленности, это намного важнее при прокладке провода в жилых и общественных местах.

При использовании кабеля в наружной прокладке и там, где нет постоянного пребывания людей, и есть надзор за ними, этими требованиями можно пренебречь.

Если изоляция оболочки позволяет использовать провод или кабель в жилых помещениях, то какие могут быть предпочтения?

Алюминиевая электропроводка

В Советское время алюминиевый провод был почти единственным проводом в домашней сети. Лапша, так прозвали его, крепился просто гвоздями или с помощью металлических хомутов, четко показывая свое местоположение.

Служила такая проводка верой и правдой долгие десятилетия, пока не стали появляться мощные электроприборы и поэтому стали производить замену алюминиевой проводки на медную.

Но оправдана ли такая замена? Рассмотрим положительные и отрицательные стороны такой проводки.

Достоинства

У алюминия есть два неоспоримых и весомых качества, которые выдвигают ее на первый план эксплуатации:

  • стоимость;
  • вес.

Кабель одного вида и технических характеристик может стоить в 4–5 раз дешевле, чем аналогичный медный. В период кризиса это может быть решающим показателем. Тем более что алюминиевых кабелей и проводов достаточно на рынке.

Второе – это вес. Плотность меди составляет 8,92 г/см3, а у алюминия 2,6989 г/см3. О чем это говорит? Прежде чем решать, менять ли алюминиевую проводку на медную или нет, стоит рассчитать вес будущей замены.

Если прокладка будет проходить, например, по гипсокартону, то удержит ли он такой вес? Конечно, сечение кабеля или провода будет меньше, чем алюминиевого, но разница в весе все равно будет ощутимой.

Недостатки

Алюминиевый провод не безупречен, есть у него и отрицательные стороны, например:

  • малая механическая прочность;
  • электропроводность хуже, чем у медных;
  • способы соединения.

Первый пункт требует более бережного отношения к проводу, а электрикам это не по нраву, поскольку приходится больше уделять этому время.

Что касается второго пункта, то иногда это является решающим фактором в пользу медного провода. С чем это связано и можно ли как-то решить эту проблему, об этом чуть ниже. А сейчас сравним медный провод.

Медная электропроводка

Медная проводка стала появляться после открытия железного занавеса, когда в страну стали поступать импортные мощные электроприборы.

Годами использовавшаяся алюминиевая сеть стала не выдерживать такой нагрузки и ее начали менять на медную. Видимо, поэтому и возник вопрос, какая проводка лучше медная или алюминиевая.

В самом начале статьи было сказано, что это не совсем корректный вопрос. При номинальных режимах что медная, что алюминиевая жила ведут себя одинаково.

Просто у них несколько разные показатели, которые следует учитывать. В каком отношении медь считают лучше алюминия?

Достоинства

В пользу меди выдвигают два основных аргумента:

  • прочность;
  • проводимость.

Действительно, медь, благодаря своей большей плотности, выдерживает большие механические нагрузки, чем алюминий.

Благодаря более высокой температуре плавления медь лучше сохраняет свою форму, а это особенно важно в контактах. Проводимость меди в 1,7 раза лучше, чем у алюминия, что дает возможность применять провода меньшего диаметра, способных пропускать такой же ток.

Допустимая токовая нагрузка на провода и кабели с медными и алюминиевыми жилами в поливинилхлоридной изоляции (тип ВВГ, ВВГнг, АВВГ и т.п.) – таблица ГОСТ 31996-2012.
В воздухе (гофра, лотки, короб и т.п) Сечение, мм2 В земле
Медные жилы Алюминиевые жилы Медные жилы Алюминиевые жилы
Ток, А Мощность, кВт Ток, А Мощность, кВт Ток, А Мощность, кВт Ток, А Мощность, кВт
220 В 380 В 220 В 380 В 220 В 380 В 220 В 380 В
21 4,62 13,81 1,5 27 5,94 17,75
27 5,94 17,74 21 4,62 13,81 2,5 36 7,92 23,66 28 6,16 18,41
36 7,92 23,66 29 6,38 19,06 4 47 10,34 30,89 37 8,14 24,32
46 10,12 30,24 37 8,14 24,32 6 59 12,98 38,78 44 9,68 28,92
63 13,86 41,42 50 11 32,87 10 79 17,38 51,93 59 12,98 38,78
84 18,48 55,22 67 14,74 44,04 16 102 22,44 67,05 77 16,94 50,62
112 24,64 73,62 87 19,14 57,19 25 133 29,26 87,43 102 22,44 67,05
137 30,14 90,06 106 23,32 69,68 35 158 34,76 103,87 123 27,06 80,86
167 36,74 109,78 126 27,72 82,83 50 187 41,14 122,93 143 31,46 94,00
211 46,42 138,71 161 35,42 105,84 70 231 50,82 151,86 178 39,16 117,01
261 57,42 171,58 197 43,34 129,51 95 279 61,38 183,41 214 47,08 140,68
302 66,44 198,53 229 50,38 150,54 120 317 69,74 208,4 244 53,68 160,41
346 76,12 227,46 261 57,42 171,58 150 358 78,76 235,35 274 60,28 180,12
397 87,34 260,98 302 66,44 198,53 185 405 89,1 266,25 312 68,64 205,11

Недостатки

То, что для алюминия является плюсом, у меди это минус:

  • стоимость;
  • вес.

Сама медь примерно в 4 раза дороже алюминия поэтому, чтобы сделать ремонт менее дорогим, целесообразнее воспользоваться алюминием. Второе, это вес. При одинаковом сечении провод из алюминия будет значительно легче медного.

Чем медная проводка лучше алюминиевой

Какие качества выдвигают сторонники меди? Для того чтобы показать, чем медная проводка лучше алюминиевой, они выдвигают следующие доказательства, вот основные из них:

  1. лучшая электропроводность;
  2. меньшее окисление;
  3. лучшая механическая прочность;
  4. превосходит по теплопроводности;
  5. есть больше способов соединений;
  6. больший срок службы;
  7. меньше падает напряжение на одинаковой длине провода;
  8. лучший температурный режим.

Рассмотрим, что придумано, а что есть истина и так уж велики эти преимущества?

Электропроводность

Действительно, медь в 1,7 раза лучше проводит ток, чем алюминий. С чем это связано? Алюминий имеет большее электрическое сопротивление, но и медь имеет свое сопротивление.

Чтобы снизить этот недостаток, провода делают разного диаметра, чем больше диаметр, тем меньшее сопротивление имеет погонный метр.

Так в чем проблема? Чем отличается медная проводка от алюминиевой если и ту и другую нужно подбирать по сечению? Необходимо взять сечение на одну ступень больше? Так это даст дополнительный запас по мощности, что даже лучше.

Не нужно стараться подобрать проводку строго под рассчитанную нагрузку, поскольку со временем она может увеличиться, а работа под постоянной перегруженностью приводит со временем к выходу из строя проводки.

Окисление

Быстрота окисления – такова еще одна ничем не аргументированная причина, выдвигаемая в пользу меди. Давайте посмотрим, чем отличается медная проводка от алюминиевой в плане окисления. Что такое окисление?

Это соединение металла с кислородом. Причем чем выше температура металла, тем быстрее идет окисление. При одной и той же температуре алюминий действительно окисляется быстрее, чем медь.

Связано это с температурой плавления, которая у меди она значительно выше – 1083,4 против 660 ºС у алюминия.

Но о чем это говорит? Что алюминий, что медь не любят перегрева, если этого не допускать, то и окисления не будет, вернее, быстрого окисления.

А из-за чего провод может нагреваться? В первую очередь из-за неправильно подобранного сечения, а также из-за автоматов, имеющих повышенный ток отсечки.

Если правильно подобрать автомат или использовать другую защиту от чрезмерного тока и напряжения, то перегрева не будет, и окисление будет происходить в замедленном виде.

Механическая прочность

Еще один довод, используемый при решении какие провода лучше – медные или алюминиевые, так это прочность меди. Прочность выше, это бесспорно.

Поэтому при укладке алюминиевого провода требуется большая осторожность и аккуратность.

Поэтому тем, кто не может заранее рассчитать изгибы или часто ошибается в этом вопросе, что же, можно воспользоваться медным проводом. При этом следует помнить, что в экономическом плане приобретение медного провода минимум обойдется вдвое дороже.

Теплопроводность

Теплопроводность у меди в 1,7 раза лучше, чем у алюминия. Достаточно увеличить сечение алюминия, и это превосходство теряется. Теплопроводность важна в теплообменнике, а в сети важны правильные расчеты.

Способы соединения

Вообще-то, это не такая уж и проблема. В современном мире не так уж часто пользуются припоем, для этого существует множество зажимов и клеммников, для которых нет разницы, какой материал используется – медь или алюминий.

Конечно, если провод находится в движении, то здесь нужно использовать только медный многожильный. Но ведь можно использовать эту вставку на ответственном месте, а остальную трассу пустить алюминием.

Совет. В этом случае медный провод берется меньшего сечения, чтобы сопротивление везде было примерно одинаковым.

Срок эксплуатации

Современные алюминиевые провода рассчитаны на такой же срок эксплуатации, как и медные. В советские времена, когда нагрузка была минимальной, провода служили десятилетиями, не имея никаких нареканий.

Падение напряжения

Падение напряжения напрямую зависит от диаметра проводника. Если использовать алюминиевый провод нужного сечения, то и напряжение сильно падать не будет.

На печатных платах используется малое напряжение, поэтому там применяют медные дорожки, а в сети для 220 В увеличение сопротивления в 1,7 раза практически не имеет значения.

Вес кабеля

Конечно, чтобы выровнять сопротивления проводов, алюминиевый провод должен иметь больший диаметр, но даже и в этом случае он будет в два раза легче меди и стоить дешевле.

Какая проводка нужна для квартиры

Чтобы решить, какая проводка лучше медная или алюминиевая, следует учесть ряд факторов:

  • профессионализм электриков;
  • есть ли умение вставлять медные участки там, где это необходимо;
  • иногда, допустимый вес проводки;
  • финансовое положение заказчика.

Скрутка из меди с алюминием

Для того чтобы произвести надежное соединение между алюминиевыми проводами и медными всегда нужно использовать нейтральный металл:

  1. сталь;
  2. бронза;
  3. латунь и подобные материалы.

Они должны находиться между медью и алюминием. Самый простой способ купить готовые зажимы, в каждую клемму вставляется по одному проводу и они не соприкасаются друг с другом.

При отсутствии зажима можно воспользоваться стальным болтом. На низ укладывается шайба, потом свернутый колечком очищенный провод, затем шайба, снова провод и так до конца.

На последнюю шайбу ставят пружинный гравер, он держит всю конструкцию под постоянным давлением, не давая возможности появиться щели. Все это затягивается гайкой.

Внимание! Скручивать медные и алюминиевые провода нельзя, они быстро окислятся и соединение нарушится. Оно просто «выгорит» что может привести даже к пожару.

Нужно ли менять алюминиевую проводку на медную

Чтобы ответить на этот вопрос, нужно знать, соответствует ли сечение жил нагрузке. Для этого есть таблицы, в которых указаны допустимые токи для разного диаметра провода.

Будет ли в будущем нагрузка увеличиваться? Как давно используются провода. Есть ли какие-нибудь нарекания на них. В каком состоянии находится изоляция? Для решения этих вопросов лучше пригласить специалиста.

Почему высоковольтные ЛЭП делают из алюминия?

Не только ЛЭП, но и трассы напряжение 0,4 кВ изготавливают из алюминия. В последнее время ЛЭП до 10 кВ стали заменяться СИПами (СИП – самонесущий изолированный провод), которые также основаны на алюминиевых жилах. Почему государство или отрасли используют именно этот материал?

Вес

Одна из причин заключается в весе. Чем тяжелее кабель, тем прочнее должна быть опора, натяжные тросы и поддерживающие устройства.

Например, в СИП в нулевой жиле находится стальная проволока, способная удерживать вес всего кабеля. Для удержания меди, которая минимум в два раза тяжелее, если сравнивать при равном сопротивлении металлов, это стало бы дополнительной трудностью.

Цена

Второй более важный фактор – удорожание всего проекта. Кроме того, что сама по себе медь дороже, так она еще и тяжелее, значит, и оборудование должно быть прочнее, а следовательно, и дороже.

Если ориентироваться на специалистов, разрабатывающих такие проекты, то становится понятно, какая проводка лучше – медная или алюминиевая.

Похожие материалы на сайте:

Понравилась статья — поделись с друзьями!

 

Интернет-ресурс с информацией о материалах — MatWeb

MatWeb, ваш источник информации о материалах

Что такое MatWeb? MatWeb’s база данных свойств материалов с возможностью поиска включает паспорта термопластов и термореактивных полимеров, таких как АБС, нейлон, поликарбонат, полиэстер, полиэтилен и полипропилен; металлы, такие как алюминий, кобальт, медь, свинец, магний, никель, сталь, суперсплавы, сплавы титана и цинка; керамика; плюс полупроводники, волокна и другие инженерные материалы.

Преимущества регистрации в MatWeb
Премиум-членство Характеристика: — Данные о материалах экспорт в программы CAD / FEA, включая:

Как найти данные о собственности в MatWeb

Нажмите здесь, чтобы узнать, как войти материалы вашей компании в MatWeb.

У нас есть более 155 000 материалы в нашей базе данных, и мы постоянно добавляем к этому количеству, чтобы обеспечить Вам доступен самый полный бесплатный источник данных о собственности материалов в Интернете. Для вашего удобства в MatWeb также есть несколько конвертеров. и калькуляторы, которые делают общие инженерные задачи доступными одним щелчком мыши. кнопки. MatWeb находится в стадии разработки.Мы постоянно стремимся найти лучшее способы служить инженерному сообществу. Пожалуйста, не стесняйтесь свяжитесь с нами с любыми комментариями или предложениями.

База данных MatWeb состоит в основном из предоставленных таблиц данных и спецификаций. производителями и дистрибьюторами — сообщите им, что вы видели их данные о материалах на MatWeb.


Рекомендуемый материал:
Меламино-арамидный ламинат




Медный провод — проводящие свойства, таблица размеров и альтернативы

Медь — один из наиболее универсальных и часто используемых материалов.Медь находит широкое применение, в том числе в линиях электропередачи, электропроводке и свечах зажигания. В этой статье вы узнаете о проводящих свойствах меди, таблице размеров и альтернативах проводящему сплаву.

Свойства

Медь обладает прекрасной электропроводностью и теплопроводностью, поэтому она обеспечивает наиболее важные, свободно движущиеся электроны, необходимые для электропроводки. Провода должны иметь низкое сопротивление электрическим токам, чтобы источник питания мог пропускать ток.Однако именно сочетание следующих свойств делает медь стандартным выбором в отрасли.

Электропроводность

Электропроводность — это способность пропускать электрический ток. Что касается электропроводности, медь занимает второе место после серебра. Кислород также может быть специально добавлен для увеличения электропроводности меди. Медь — лучший выбор в отрасли, потому что она не считается драгоценным металлом.

Теплопроводность

Существует множество применений, в которых требуются материалы с высокой теплопроводностью.В большинстве случаев медь входит в состав компонентов кондиционеров, радиаторов, автомобильных радиаторов и многого другого. Это результат теплопроводности, которая примерно в 30 раз сильнее, чем у обычной нержавеющей стали, и на 150% прочнее, чем у другого прочного теплопроводника, алюминия.

Сопротивление

Когда дело доходит до сопротивления металла, его реакционная способность по отношению к кислороду играет большую роль. Реакционная способность меди к окислению, также известному как коррозия, очень низкая. Этот атрибут важен для долговечности использования меди в таких устройствах, как радиаторы, электрические провода, трубы и сковороды.

Совместимость сплавов

Медь легко сочетается с другими металлами для создания сплавов. Это наиболее полезно для создания шин, трубопроводов и систем распределения электроэнергии. Прочность и твердость меди можно повысить за счет легирования за счет снижения проводимости.

Пластичность

Пластичность — это способность формировать или сгибать без повреждений. Медь попадает в эту категорию и также очень легкая. Расположение атомов — кубическая структура с центром в центре.Эта структура означает, что между атомами больше внутренних плоскостей, которые позволяют атомам металла двигаться без растрескивания. Это оказывается наиболее полезным при пайке и прокладке трубопроводов. Это делает медь полезной в компьютерах, автомобилях, телевизорах, телефонах и освещении.

Прочность

Медь и связанные с ней сплавы прочны. Они устойчивы к разрушению и становятся хрупкими даже при температурах ниже 0 ° по Цельсию. Чистая медь достигает предела прочности на разрыв 18 KSI (18 000 фунтов / дюйм 2 ) и разрушается при силе приблизительно 85 фунтов.

Магнетизм

Медь используется во многих военных инструментах и ​​приложениях, поскольку она немагнитна и не искрит. Несмотря на то, что медь немагнитна, все же взаимодействия с магнитами делают ее полезной. Замедление магнитов с помощью меди является обычным явлением в тормозных системах высокоскоростных поездов. Это полезно для преобразования импульса высокой скорости в электрические токи, реакции, называемой демпфированием движения силового поля.

Таблица размеров медных проводов AWG и таблица данных при 100 ° F

Что касается размеров кабеля, то слишком большое падение напряжения затрудняет прохождение тока по медным проводам.Согласно Кодексу NEC, максимальное падение напряжения не должно превышать 5%. Для стандартных промышленных применений инструмент для определения размера кабеля / максимального расстояния может помочь рассчитать правильный размер.

Еще один момент, о котором следует помнить, — это расстояние между проводами для предотвращения перегрева. Это относится к типичному заполнению кабелепровода в дорожках качения. Дорожки качения нуждаются в правильном размере, чтобы проводники могли поместиться без перегрева, но чтобы максимальное количество медных проводников занимало дорожку качения.

Приложения

Телекоммуникации

На ранней стадии использования медь обеспечивала провода в телефонных столбах.Свободно движущаяся электронная структура меди позволяет легко передавать сигналы по телефонным проводам. В телефонных столбах используется медная неэкранированная витая пара (UTP). Витые пары обеспечивают повышенную пропускную способность.

Электроэнергия

Медные провода служат средством транспортировки источников энергии для доставки энергии в дома, коммерческие и промышленные объекты. Высокая пластичность меди позволяет ей использоваться во многих местах в доме, где можно подавать электроэнергию. Еще одна важная причина, по которой медь часто используется при передаче энергии, заключается в том, что это не дорогой драгоценный металл.

Автомобильные и морские провода

Устойчивость к климатическим условиям пользуется большим спросом в таких отраслях, как автомобили и подводные работы. Таким образом, спрос на медь в этих отраслях ежегодно увеличивается примерно на 5%. Помимо высокой электропроводности, медь обладает такими преимуществами, как пластичность, высокая температура плавления и коррозионная стойкость. В местах с частыми изменениями климата, например в этих отраслях, медь обеспечивает безопасное и эффективное использование.

Альтернативы

Серебро

Если рассматривать другие металлы с аналогичным профилем проводимости, серебро представляет собой сильную потенциальную альтернативу.Серебро по длине примерно на 7% электропроводнее, чем медь. Однако большая длина серебряной проволоки снижает ее эффективность в качестве электрического проводника. Он также окисляется быстрее, чем медь. Серебро по-прежнему является жизнеспособным вариантом для нишевой электроники, которая требует высокого уровня проводимости при более коротких проводах.

Алюминий

Алюминий имеет некоторую основу, хотя и в основном историческую, в качестве заменителя меди. Он легче меди, но намного плотнее. Это означает, что он более ресурсоэффективен, поэтому из того же количества материала можно получить больше урожая.Однако, поскольку он менее проводящий, чем медь, толщина провода должна быть больше для компенсации, а это означает, что кабели из этого материала по своей природе толще. Кроме того, алюминий более хрупкий, поэтому он менее надежен как проводящий материал по сравнению с медью.

В конце 1960-х — начале 1970-х годов алюминиевая проводка гораздо чаще использовалась в коммерческих и жилых помещениях. Однако алюминий термически расширяется намного больше, чем медь. Повторяющееся расширение и сжатие ослабляет проволоку.Ослабленные провода склонны к искрообразованию и, в конечном итоге, могут привести к возгоранию.

Волоконно-оптика

В последние годы стоимость меди медленно растет, а прокладка волоконно-оптических проводов сокращается. Это изменение цены поставило оптоволоконные кабели в более выгодное положение на рынке кабелей и проводов. В настоящее время волоконная оптика доминирует на рынке сетевой передачи с точки зрения надежности передачи данных. Это в основном из-за значительно большей пропускной способности материалов.Это приводит к увеличению скорости передачи на большие расстояния. Темпы роста данных экспоненциально увеличивались после недавнего бума потребительских услуг передачи данных и надеются, что они будут расти. Медные провода используют электроны для передачи данных. Волоконно-оптические провода состоят из тонких, как волос, стеклянных нитей, по которым переносятся фотоны для передачи данных. Волоконная оптика не подвержена влиянию электрических помех. Фотоны движутся намного быстрее электронов и обладают большей стойкостью сигнала на больших расстояниях.

Сравнение медных и алюминиевых проводников

Металлические материалы обладают свойством электропроводности, электрический проводник позволяет электрическому заряду проходить через него. Серебро является наиболее электропроводящим элементом, за ним идут медь, золото, алюминий, цинк и т. Д. Электронная подвижность материалов определяет их проводимость, то есть материалы с высокой подвижностью электронов обладают высокой проводимостью, а те, которые имеют меньшую подвижность, являются плохими проводниками.

Помимо проводимости, при выборе проводника для конкретных целей учитываются различные параметры, такие как его масса, стоимость, структура и т. Д.

Медные проводники

  • Плотность меди выше, чем у алюминия. Следовательно, он тяжелее по сравнению с алюминиевыми проводниками, для него требуются прочные конструкции и оборудование.
  • Более пластичный и обладает высокой прочностью на разрыв. Таким образом, он может делать тонкие проволоки и выдерживать большие нагрузки.
  • По сравнению с алюминием имеет хорошую проводимость и низкое удельное сопротивление, но высокую стоимость.

Алюминиевые проводники

  • По сравнению с медью он имеет меньший вес и низкую стоимость, но меньшую проводимость.
  • Больше удельного сопротивления, так как на поверхности может образовываться оксид, приводящий к нагреванию.

Свойства алюминия и меди

Имущество Медь (Cu) Алюминий (Al)
Электропроводность (с / м) при 20 ° C 5.96 × 10 7 3,5 × 10 7
Удельное сопротивление (Ом · м) при 20 ° C 1,68 × 10 −8 2,82 × 10 -8
Плотность (г / см 3 ) 8,96 2,70


Q&A — Viva вопросы и ответы

1. Какой проводник лучше алюминий ний или медь?

Ответ: — Ответ просто медь .

2. Почему алюминий используется в линиях электропередачи?

Ответ: — Благодаря низкой стоимости и меньшему весу.

Даже медь имеет проводимость в 1,7 раза больше, чем алюминиевые проводники, она весит в 3,3 раза тяжелее алюминия. Следовательно, алюминиевые проводники могут значительно снизить вес при тех же потерях мощности по сравнению с медными.

Гальваническая совместимость алюминия и меди


образование … веселье… алоха дух

Звоните прямо! (регистрация не требуется)

——

Текущий вопрос:


24 сентября 2021 г.

Я хочу создать несколько картин маслом на больших тонких листах меди, и я пытаюсь придумать решение, чтобы сделать эти листы достаточно прочными для рисования (и снабдить их проволокой для подвешивания). Я подумал о том, чтобы приклеить квадратную алюминиевую трубку к задней части панели, но есть ли шанс, что со временем это вызовет коррозию?

Кейси Б.
2001 г.

В. Я также думаю о контакте меди и алюминия, на этот раз в установке антенны. Я могу понять и понять каждый комментарий выше, пока В. Карл Эриксон не говорит о серебре.

Единственные гальванические таблицы, которые я могу найти, относятся к коррозии в морской воде, но они по-прежнему ранжируют металлы от наиболее анодных до наиболее катодных. Например: www.eaa1000.av.org/technicl/corrosion/galvanic.htm

.

На этой странице автор перечисляет некоторые правила проектирования, включая необходимость иметь низкий коэффициент C / A (следствие IV).


2004

A. Взгляните на эту ссылку www.corrosionsource.com/handbook/galv_series.htm, чтобы увидеть гальваническую серию. При использовании стандартного водородного электрода разница между медью и алюминием составляет -50 вольт.

Несмотря на все отзывы здесь. Коррозия алюминия / меди довольно сложна. Почему? Поскольку алюминий имеет оксид на поверхности, стабильность оксида определяет его характеристики. Гальванический ряд не всегда предсказывает реакцию в абсолютном выражении, так как нам нужно будет учитывать площадь двух металлов.


22 июня 2010 г.

В. Привет! Меня интересует эта тема, так как я собираюсь соединить медную трубу с алюминиевой частью (резьбовое соединение, ниппель на алюминии с гайкой крокса для медной трубы или подобное). Вода, протекающая через систему, является чистой (питьевой). Есть ли проблема с этим суставом? Поможет ли я вставить между ними отрезок трубы из ПВХ?

Все змеевики теплопередачи по всему миру построены с алюминиевыми ребрами, механически закрепленными на медной трубе, и все они очень хорошо работают в течение многих лет на крышах и в различных средах без коррозии.


7 марта 2013 г.

А. Привет, Роберт. Ваше понимание этого явления может быть глубже моего, и я могу неправильно понять вопрос, но я бы сказал «нет».

Давайте начнем с рассмотрения одного металла, не связанного ни с каким другим металлом. Он состоит из атомов с положительно заряженными ядрами (хорошо, «ядра», мисс Крэбэппл), которые окружены электронами, которые уравновешивают заряды, и все в порядке. Затем предположим, что эти атомы подвергаются воздействию агрессивной среды (похитителя электронов).Агрессивные среды крадут электрон. Теперь этот атом больше не атом, а положительно заряженный ион в поисках электрона; поэтому он растворяется в среде в поисках электрона, чтобы уравновесить его. Итак, что на самом деле вызывает коррозию, так это потеря электронов из металла.

Металлы электропроводны, т. Е. Электроны могут проходить через них из одного места в другое так же, как они проходят через провод. Итак, если два разных металла механически связаны каким-либо образом без электрического изолятора между ними, электроны могут проходить через них.

Теперь возьмите кусок двух разных металлов, соединенных вместе, и поместите их в агрессивную среду, которая крадет электроны. Гальваническая защита / коррозия происходит следующим образом: когда более благородный металл (в данном случае медь) имеет электрон, украденный из него коррозионным раствором, он имеет большее сродство к электронам, чем более низкий металл, и немедленно отбирает электрон из металла. основной металл (в данном случае алюминий). В результате атом меди остается уравновешенным атомом металла, а атом алюминия коротит и разъедает раствор.



14 мая 2013 г.

Q. Подрядчик прикрепил короткие отрезки меди толщиной 25 мм к алюминиевым угловым стойкам, сплющив один конец и закрепив болтами из цинкового сплава. Посты по ошибке прервал один из его оперативников. Затем медь продвинется в подоконник / пол и будет заполнена бетоном.
Стоит ли волноваться? Само соединение алюминия и меди будет закрыто зажимом на ПВХ и подвергаться воздействию только влажного воздуха IRISH.


16 июня 2013 г.

А.



16 июня 2014 г.

В. У меня есть связанный с этой темой вопрос. Мы исследуем возможность использования меди в бытовых приборах. У меня есть толстая медная пластина (чистота 99,9%) и на нее ставится алюминиевая сковорода. Когда я нагрел пластину (газовое пламя внизу), мы получили чешуйчатое черное окисление на поверхности меди в местах соприкосновения двух металлов. Также потребовалось больше времени для закипания воды (по сравнению с обычной чугунной пластиной). Однако медь должна иметь более высокую теплопроводность. Так как же могло закипеть медленнее? Мы думаем, что между ними возник гальванический отклик, и черное окисление действовало как изолятор и замедляло передачу тепла.


августа 2014

А. Привет, Ганс. Нет, мне это кажется неправдоподобным. Гальваническая коррозия включает два электрических пути: металлический путь, по которому могут проходить электроны, и ионный путь (жидкость), по которому могут проходить ионы. Если одного пути не существует (в данном случае жидкостного пути), я не думаю, что у вас может быть гальваническая коррозия.

Гальваническая коррозия, конечно, не единственный возможный вид коррозии.

С уважением,


Тед Муни, P.E.
Стремление к жизни Алоха
отделка.
августа 2014

А. Привет, Карлос. Гальваническая коррозия обычно не является серьезной проблемой в благоприятной среде, в которой обычно находятся электронные устройства. Я не очень хорошо знаком с этой проводящей лентой, но я считаю, что клей является проводящим, поскольку чистый алюминий не будет должным образом служить контактной поверхностью этот тип. Что произойдет, если батареи необходимо заменить, если один конец из них склеен лентой? (Я думаю, что контакты на обоих концах батарей должны быть покрыты никелем или никелированным методом химического восстановления, а не алюминиевой лентой).


декабря 2014

А. Привет, Дэвид. Я не уверен, что понимаю, что вы описываете, но для гальванического воздействия требуется токопроводящий металлический путь между двумя металлами. Если алюминиевый поддон не касается медного поддона и столовых приборов, значит, гальванической коррозии не происходит.


Апрель 2015

А.Привет, Брюс. Не может быть гальванической коррозии, если части не соприкасаются, но это не обязательно означает, что медь и алюминий могут полностью противостоять коррозии. Цинковые аноды не защитят алюминий в пресной воде — вам понадобятся магниевые аноды.

Хотя я не очень хорошо знаком с «ионизаторами» меди, похоже, что они созданы для того, чтобы помещать ионы меди в воду. Эта медь попытается приклеиться к алюминию, и это может быть проблемой (я знаю, что медная пыль очень агрессивна по отношению к алюминию), но, надеюсь, магниевый анод защитит ее.


13 ноября 2015

В. Я ничего не знаю обо всех технических материалах, которые публикуют люди, но я надеюсь узнать, возникнет ли проблема с установкой моих новых защитных ограждений водосточного желоба, сделанных из «алюминия с финишной отделкой», на наши медные желоба. У них также есть сетка из нержавеющей стали, но не думаю, что она будет соприкасаться. Компания сказала, что я могу нанести покрытие на алюминий, но это звучит как большая дополнительная работа.


декабрь 2015

А.



Оцинкованные гвозди для обрамления и медный сайдинг

8 сентября 2016 г.

В. Привет, весь мой дом облицован медью с переплетением листов 4×2. Мы строим пристройку, и вместо того, чтобы удалять медь, подрядчик прибивал каркас непосредственно к медным листам с помощью горячеоцинкованных гвоздей. Нужно ли мне беспокоиться о коррозии и разваливании моего дополнения? Вокруг гвоздей образовалась такая масса меди, что я не знал, что чувствую по этому поводу. Я вижу это горячее окунание.


сентября 2016

А. Привет, Бретань. Как домовладелец, я не ожидал, что на снятие сайдинга уйдет много времени; а медный сайдинг имеет хорошую стоимость лома. Мне кажется немного странным оставить старый медный сайдинг на месте, а не снимать его. Но я не строитель, и я полагаю, что он, возможно, не думал, что было практично прикреплять теперь свободный конец сайдинга к дому, если он разрезал его вместо того, чтобы просто оставить прикрепленными целые листы.

Гальваническая коррозия — проблема во влажной среде, поэтому, если бы вы сказали мне, что он разрезал листы и прибил края оцинкованными гвоздями, я бы, вероятно, ожидал сильных пятен на шляпках гвоздей.


(Вы находитесь на 1-й странице этой темы) Следующая страница>



finish.com стало возможным благодаря …
этот текст заменяется на bannerText

Заявление об ограничении ответственности: на этих страницах невозможно полностью диагностировать проблему отделки или опасности операции. Вся представленная информация предназначена для общего ознакомления и не отражает профессионального мнения или политики работодателя автора. Интернет в основном анонимный и непроверенный; некоторые имена могут быть вымышленными, а некоторые рекомендации могут быть вредными.

Если вы ищете продукт или услугу, связанную с отделкой металлов, посетите следующие каталоги:

О нас / Контакты — Политика конфиденциальности — © 1995-2021 finish.com, Pine Beach, New Jersey, USA

10 лучших теплопроводящих материалов

Теплопроводность — это мера способности материала пропускать через него тепло. Материалы с высокой теплопроводностью могут эффективно передавать тепло и легко забирать тепло из окружающей среды. Плохие теплопроводники сопротивляются тепловому потоку и медленно извлекают тепло из окружающей среды.Теплопроводность материала измеряется в ваттах на метр на градус Кельвина (Вт / м • К) в соответствии с рекомендациями S.I (Международная система).

10 лучших измеренных теплопроводных материалов и их значения приведены ниже. Эти значения проводимости являются средними из-за разницы в теплопроводности в зависимости от используемого оборудования и среды, в которой были получены измерения.

Материалы теплопроводящие

  1. Diamond — 2000 — 2200 Вт / м • K

    Алмаз является ведущим теплопроводным материалом и имеет измеренные значения проводимости в 5 раз выше, чем у меди, наиболее производимого металла в Соединенных Штатах.Атомы алмаза состоят из простой углеродной основы, которая представляет собой идеальную молекулярную структуру для эффективной теплопередачи. Часто материалы с простейшим химическим составом и молекулярной структурой имеют самые высокие значения теплопроводности.

    Diamond — важный компонент многих современных портативных электронных устройств. Их роль в электронике — способствовать рассеиванию тепла и защищать чувствительные части компьютера. Высокая теплопроводность алмазов также оказывается полезной при определении подлинности камней в ювелирных изделиях.Добавление небольшого количества алмаза в инструменты и технологии может сильно повлиять на свойства теплопроводности.

  2. Серебро — 429 Вт / м • K

    Silver — относительно недорогой и распространенный теплопроводник. Серебро входит в состав многих бытовых приборов и является одним из самых универсальных металлов из-за его ковкости. 35% серебра, производимого в США, используется для изготовления электрических инструментов и электроники (US Geological Survey Mineral Community 2013).Вспомогательный продукт серебра, серебряная паста, пользуется все большим спросом из-за его использования в экологически чистых источниках энергии. Серебряная паста используется в производстве фотоэлементов, которые являются основным компонентом солнечных батарей.

  3. Медь — 398 Вт / м • K

    Медь — наиболее часто используемый металл для производства токопроводящих приборов в США. Медь имеет высокую температуру плавления и умеренную скорость коррозии. Это также очень эффективный металл для минимизации потерь энергии при передаче тепла.Металлические кастрюли, трубы для горячей воды и автомобильные радиаторы — все это приборы, в которых используются проводящие свойства меди.

  4. Золото — 315 Вт / м • K

    Золото — редкий и дорогой металл, который используется для специальных проводящих применений. В отличие от серебра и меди, золото редко тускнеет и может выдерживать большие количества коррозии.

  5. Нитрид алюминия — 310 Вт / м • K

    Нитрид алюминия часто используется в качестве замены оксида бериллия.В отличие от оксида бериллия, нитрид алюминия не представляет опасности для здоровья при производстве, но по-прежнему демонстрирует химические и физические свойства, аналогичные оксиду бериллия. Нитрид алюминия — один из немногих известных материалов, предлагающих электрическую изоляцию наряду с высокой теплопроводностью. Он обладает исключительной стойкостью к тепловому удару и действует как электрический изолятор в механической стружке.

  6. Карбид кремния — 270 Вт / м • K

    Карбид кремния — это полупроводник, состоящий из сбалансированной смеси атомов кремния и углерода.При изготовлении и сплаве кремний и углерод соединяются, образуя чрезвычайно твердый и прочный материал. Эта смесь часто используется в качестве компонента автомобильных тормозов, турбинных машин и стальных смесей.

  7. Алюминий — 247 Вт / м • K

    Алюминий обычно используется в качестве экономичной замены меди. Хотя алюминий не такой проводящий, как медь, его много, и с ним легко работать из-за его низкой температуры плавления. Алюминий является важным компонентом светильников L.E.D (светоизлучающих диодов).Медно-алюминиевые смеси набирают популярность, поскольку они могут использовать свойства как меди, так и алюминия и могут производиться с меньшими затратами.

  8. Вольфрам — 173 Вт / м • K

    Вольфрам имеет высокую температуру плавления и низкое давление пара, что делает его идеальным материалом для приборов, которые подвергаются воздействию высоких уровней электричества. Химическая инертность вольфрама позволяет использовать его в электродах, являющихся частью электронных микроскопов, без изменения электрических токов.Он также часто используется в лампах и как компонент электронно-лучевых трубок.

  9. Графит 168 Вт / м • K

    Графит — это доступная, недорогая и легкая альтернатива другим углеродным аллотропам. Его часто используют в качестве добавки к смесям полимеров для улучшения их теплопроводных свойств. Батареи — знакомый пример устройства, использующего высокую теплопроводность графита.

  10. Цинк 116 Вт / м • K

    Цинк — один из немногих металлов, которые можно легко комбинировать с другими металлами для создания металлических сплавов (смеси двух или более металлов).20% цинковых приборов в США состоят из цинковых сплавов. При цинковании используется 40% производимого чистого цинка. Цинкование — это процесс нанесения цинкового покрытия на сталь или железо, которое предназначено для защиты металла от атмосферных воздействий и ржавчины.

Список литературы

Mokhena, T. C., Mochane, M. J., Sefadi, J. S., Motloung, S. V., & Andala, D. M. (2018). Теплопроводность полимерных композитов на основе графита. Влияние теплопроводности на энергетические технологии. doi: 10,5772 / intechopen.75676
Нитрид алюминия. (нет данных). Получено с https://precision-ceramics.com/materials/aluminium-nitride/

.

База данных материалов для термических испытаний. https://thermtest.com/materials-database

Автор: Каллиста Уилсон, младший технический писатель Thermtest

Алюминий медный сплав | AMERICAN ELEMENTS ®


РАЗДЕЛ 2. ИДЕНТИФИКАЦИЯ ОПАСНОСТИ

Классификация вещества или смеси
Классификация согласно Регламенту (ЕС) № 1272/2008
Вещество не классифицируется как опасное для здоровья или окружающей среды в соответствии с Регламентом CLP.
Классификация в соответствии с Директивой 67/548 / EEC или Директивой 1999/45 / EC
Не применимо
Информация, касающаяся особых опасностей для человека и окружающей среды:
Информация отсутствует.
Опасности, не классифицированные иным образом
Информация отсутствует.
Элементы маркировки
Маркировка в соответствии с Регламентом (ЕС) № 1272/2008
Неприменимо
Пиктограммы опасности
Неприменимо
Сигнальное слово
Неприменимо
Краткие сведения об опасности
Неприменимо
Классификация WHMIS
Не контролируется
Система классификации
Рейтинги HMIS (шкала 0-4)
(Система идентификации опасных материалов)
Здоровье (острые эффекты) = 0
Воспламеняемость = 0
Физическая опасность = 0
Другие опасности
Результаты оценки PBT и vPvB
PBT:
Не применимо.
vPvB:
Не применимо


РАЗДЕЛ 3. СОСТАВ / ИНФОРМАЦИЯ ОБ ИНГРЕДИЕНТАХ

Химические характеристики: Вещества
Номер CAS Описание:
7429-90-5 Алюминий
7440-50-8 Медь


РАЗДЕЛ 4. ПЕРВАЯ ПОМОЩЬ МЕРЫ

Описание мер первой помощи
Общие сведения
Никаких специальных мер не требуется.
При вдыхании
В случае жалоб обратитесь за медицинской помощью.
При контакте с кожей
Обычно продукт не раздражает кожу.
При попадании в глаза
Промыть открытый глаз под проточной водой в течение нескольких минут. Если симптомы не исчезнут, обратитесь к врачу.
После проглатывания
Если симптомы не исчезнут, обратиться к врачу.
Информация для врача
Наиболее важные симптомы и воздействия, как острые, так и замедленные
Отсутствует какая-либо соответствующая информация.
Указание на необходимость немедленной медицинской помощи и специального лечения
Отсутствует какая-либо соответствующая информация.


РАЗДЕЛ 5. МЕРЫ ПОЖАРОТУШЕНИЯ

Средства пожаротушения
Подходящие средства тушения
Специальный порошок для металлических пожаров.Не используйте воду.
Средства пожаротушения, непригодные из соображений безопасности
Вода
Особые опасности, исходящие от вещества или смеси
При пожаре могут образоваться следующие вещества:
Дым оксида металла
Рекомендации для пожарных
Защитное снаряжение:
Нет специальных мер требуется


РАЗДЕЛ 6. МЕРЫ ПРИ СЛУЧАЙНОМ ВЫБРОСЕ

Меры личной безопасности, защитное снаряжение и порядок действий в чрезвычайной ситуации
Не требуется.
Меры по защите окружающей среды:
Не допускайте попадания материала в окружающую среду без соответствующих правительственных разрешений.
Не допускать попадания продукта в канализацию или водоемы.
Не допускать проникновения в землю / почву.
Методы и материал для локализации и очистки:
Собирать механически.
Предотвращение вторичных опасностей:
Никаких специальных мер не требуется.
Ссылка на другие разделы
См. Раздел 7 для получения информации о безопасном обращении.
См. Раздел 8 для получения информации о средствах индивидуальной защиты.
Информацию об утилизации см. В Разделе 13.


РАЗДЕЛ 7.ОБРАЩЕНИЕ И ХРАНЕНИЕ

Обращение
Меры предосторожности для безопасного обращения
Хранить контейнер плотно закрытым.
Хранить в сухом прохладном месте в плотно закрытой таре.
Информация о защите от взрывов и пожаров:
Никаких специальных мер не требуется.
Условия безопасного хранения с учетом несовместимости
Хранение
Требования, предъявляемые к складским помещениям и таре:
Особых требований нет.
Информация о хранении в одном общем хранилище:
Не хранить вместе с кислотами.
Хранить вдали от окислителей.
Дополнительная информация об условиях хранения:
Держать емкость плотно закрытой.
Хранить в прохладных, сухих условиях в хорошо закрытых емкостях.
Особые конечные области применения
Отсутствует какая-либо соответствующая информация.


РАЗДЕЛ 8. КОНТРОЛЬ ВОЗДЕЙСТВИЯ / ЛИЧНАЯ ЗАЩИТА

Дополнительная информация о конструкции технических систем:
Дополнительных данных нет; см. раздел 7.
Параметры контроля
Компоненты с предельными значениями, требующие контроля на рабочем месте:
7429-90-5 Алюминий (100.0%)
PEL (США) Долгосрочная стоимость: 15 *; 15 ** мг / м³
* Общая пыль; ** Вдыхаемая фракция
REL (США) Долгосрочное значение: 10 * 5 ** мг / м³
* Общая пыль ** Вдыхаемая фракция
TLV (США) Долгосрочное значение: 1 * мг / м³
как Al; * в виде вдыхаемой фракции
EL (Канада) Долгосрочное значение: 1,0 мг / м³
металл и нерастворимые соединения, вдыхаемые
EV (Канада) Долгосрочное значение: 5 мг / м³
алюминийсодержащий (как алюминий)
Дополнительная информация :
Нет данных
Контроль воздействия
Средства индивидуальной защиты
Общие меры защиты и гигиены
Следует соблюдать обычные меры предосторожности при обращении с химическими веществами.
Поддерживайте эргономичную рабочую среду.
Дыхательное оборудование:
Не требуется.
Защита рук:
Не требуется.
Время проницаемости материала перчаток (в минутах)
Не определено
Защита глаз:
Защитные очки
Защита тела:
Защитная рабочая одежда


РАЗДЕЛ 9. ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА

Информация об основных физико-химических свойствах
Общая информация
Внешний вид:
Форма: Твердое вещество в различных формах
Цвет: Серебристый
Порог запаха: Не определено.
Значение pH: Не применимо.
Изменение состояния
Точка плавления / интервал температур плавления: Не определено.
Точка кипения / интервал температур кипения: Не определено.
Температура / начало сублимации: Не определено.
Воспламеняемость (твердое, газообразное)
Не определено.
Температура возгорания: Не определено.
Температура разложения: Не определено.
Самовоспламенение: Не определено.
Взрывоопасность: Не определено.
Пределы взрываемости:
Нижняя: Не определено
Верхняя: Не определено
Давление пара: Не применимо.
Плотность при 20 ° C (68 ° F): не определено.
Относительная плотность
Не определено.
Плотность пара
Не применимо.
Скорость испарения
Не применимо.
Растворимость в / Смешиваемость с водой: Нерастворим.
Коэффициент распределения (н-октанол / вода): Не определено.
Вязкость:
динамическая: Не применимо.
кинематика: Не применимо.
Другая информация
Отсутствует какая-либо соответствующая информация.


РАЗДЕЛ 10. СТАБИЛЬНОСТЬ И РЕАКЦИОННАЯ СПОСОБНОСТЬ

Реакционная способность
Информация отсутствует.
Химическая стабильность
Стабилен при соблюдении рекомендуемых условий хранения.
Термическое разложение / условия, которых следует избегать:
Разложение не происходит при использовании и хранении в соответствии со спецификациями.
Возможность опасных реакций
Реагирует с сильными окислителями
Условия, которых следует избегать
Отсутствует какая-либо соответствующая информация.
Несовместимые материалы:
Кислоты
Окислители
Опасные продукты разложения:
Пары оксидов металлов


РАЗДЕЛ 11.ТОКСИКОЛОГИЧЕСКАЯ ИНФОРМАЦИЯ

Информация о токсикологическом воздействии
Острая токсичность:
Эффекты неизвестны.
Значения LD / LC50, имеющие отношение к классификации:
Нет данных
Раздражение или разъедание кожи:
Может вызывать раздражение
Раздражение или разъедание глаз:
Может вызывать раздражение
Сенсибилизация:
Сенсибилизирующие эффекты неизвестны.
Мутагенность зародышевых клеток:
Эффекты неизвестны.
Канцерогенность:
ACGIH A4: Не классифицируется как канцероген для человека: Недостаточно данных для классификации агента с точки зрения его канцерогенности для людей и / или животных.
Репродуктивная токсичность:
Реестр токсических эффектов химических веществ (RTECS) содержит репродуктивные данные для этого вещества.
Специфическая системная токсичность, поражающая отдельные органы-мишени — многократное воздействие:
Эффекты неизвестны.
Специфическая системная токсичность, поражающая отдельные органы-мишени — однократное воздействие:
Эффекты неизвестны.
Опасность при вдыхании:
Воздействие неизвестно.
От подострой до хронической токсичности:
Реестр токсических воздействий химических веществ (RTECS) содержит данные о токсичности при многократных дозах
для этого вещества.
Дополнительная токсикологическая информация:
Насколько нам известно, острая и хроническая токсичность этого вещества полностью не изучена.


РАЗДЕЛ 12. ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ИНФОРМАЦИЯ

Токсичность
Водная токсичность:
Отсутствует какая-либо соответствующая информация.
Стойкость и разлагаемость
Отсутствует какая-либо соответствующая информация.
Способность к биоаккумуляции
Отсутствует какая-либо соответствующая информация.
Подвижность в почве
Отсутствует какая-либо соответствующая информация.
Дополнительная экологическая информация:
Общие примечания:
Не допускайте попадания материала в окружающую среду без соответствующих правительственных разрешений.
Избегать попадания в окружающую среду.
Результаты оценки PBT и vPvB
PBT:
Не применимо.
vPvB:
Не применимо.
Другие побочные эффекты
Отсутствует какая-либо соответствующая информация.


РАЗДЕЛ 13. УТИЛИЗАЦИЯ

Методы обработки отходов
Рекомендация
Проконсультируйтесь с государственными, местными или национальными правилами для обеспечения надлежащей утилизации.
Неочищенная тара:
Рекомендация:
Утилизация должна производиться в соответствии с официальными предписаниями.


РАЗДЕЛ 14. ИНФОРМАЦИЯ ПО ТРАНСПОРТИРОВКЕ

Номер ООН
DOT, ADN, IMDG, IATA
Неприменимо
Собственное транспортное наименование ООН
DOT, ADN, IMDG, IATA
Неприменимо
Класс (ы) опасности при транспортировке
DOT, ADR, ADN, IMDG, IATA
Класс
Неприменимо
Группа упаковки
DOT, IMDG, IATA
Неприменимо
Опасности для окружающей среды:
Неприменимо.
Особые меры предосторожности для пользователя
Не применимо.
Транспортировка наливом в соответствии с Приложением II MARPOL73 / 78 и Кодексом IBC
Не применимо.
Транспортировка / Дополнительная информация:
DOT
Marine Pollutant (DOT):


РАЗДЕЛ 15. НОРМАТИВНАЯ ИНФОРМАЦИЯ

Нормы безопасности, здоровья и окружающей среды / законодательные акты, относящиеся к веществу или смеси
Национальные предписания
Все компоненты этого продукта перечислены в Реестре химических веществ в соответствии с Законом о контроле над токсичными веществами Агентства по охране окружающей среды США.
Все компоненты этого продукта занесены в Канадский список веществ, предназначенных для домашнего использования (DSL).
SARA Раздел 313 (списки конкретных токсичных химикатов)
7429-90-5 Алюминий
Предложение 65 Калифорнии
Предложение 65 — Химические вещества, вызывающие рак
Вещество не указано.
Предложение 65 — Токсичность для развития
Вещество не указано.
Предложение 65 — Токсичность для развития, женщины
Вещество не указано.
Предложение 65 — Токсичность для развития, мужчины
Вещество не указано.
Информация об ограничении использования:
Для использования только технически квалифицированными специалистами.
Этот продукт подпадает под требования к отчетности раздела 313 Закона о чрезвычайном планировании и праве общества на информацию от 1986 года и 40CFR372.
Другие постановления, ограничения и запретительные постановления
Вещество, вызывающее особую озабоченность (SVHC) в соответствии с Регламентом REACH (EC) № 1907/2006.
Вещества нет в списке.
Необходимо соблюдать условия ограничений согласно Статье 67 и Приложению XVII Регламента (ЕС) № 1907/2006 (REACH) для производства, размещения на рынке и использования.
Вещества нет в списке.
Приложение XIV Правил REACH (требуется разрешение на использование)
Вещество не указано.
REACH — Предварительно зарегистрированные вещества
Вещество внесено в список.
Оценка химической безопасности:
Оценка химической безопасности не проводилась.

Состав алюминиевой бронзы, свойства, плотность, обрабатываемость

Алюминиевая бронза, определение

Относится к группе сплавов меди и алюминия, которые отмечены высокими антикоррозийными свойствами и прочностью на разрыв.

Состав из алюминиевой бронзы

Он состоит из группы сплавов, в которых алюминий в качестве основного элемента добавлен к меди. Это в отличие от стандартной бронзы или латуни. В промышленных целях используются различные разновидности алюминиевой бронзы, которые включают от 4,5% до 11,5% алюминия по весу, а остальные включают медь с другими веществами в небольших количествах, такими как железо, никель, марганец, кремний и цинк. ISO 428 классифицирует их следующим образом:

  • CuAl5
  • CuAl8
  • CuAl8Fe3
  • CuAl9Mn2
  • CuAl10Fe3
  • CuAl10Fe5Ni5.

CuA15 также содержит небольшое количество мышьяка (не более 0,4%).

Алюминиевая бронза Свойства

Знайте о некоторых основных физических и химических свойствах алюминиевой бронзы.


Рисунок 1 — Алюминиевая бронза
Источник — boltman.com

  • Эта группа сплавов предлагает более высокую прочность на разрыв и сопротивление по сравнению с другими сплавами бронзы.
  • Эти сплавы немагнитны.
  • Устойчивы к потускнению.
  • Они проявляют низкую скорость окисления при высоких температурах.
  • Сплавы этой категории обладают низкой реакционной способностью по отношению к сернистым соединениям и другим продуктам горения.
  • Эти сплавы устойчивы к морской воде. Медь, содержащаяся в этой группе сплавов, предотвращает накопление морских организмов, таких как водоросли, мидии и т. Д.
  • Антикоррозионные свойства некоторых из этих сплавов могут быть дополнительно улучшены термической обработкой.
  • Они часто готовятся коммерческими производителями, улучшая его свойство оставаться свободным от искр на объектах с взрывчатыми материалами и окружающей средой.

Предел прочности на разрыв из алюминиевой бронзы

Предел прочности на разрыв у этой группы сплавов разный. Для неразъемного литья в форму он составляет 82 ksi или 565 МПа для сплава, содержащего 89% меди, 1% железа и 10% алюминия. Оно составляет 113 тыс. Фунтов на квадратный дюйм или 780 МПа для сплава, содержащего 80% меди, 4% железа, 4,3% никеля и 11% алюминия.

Предел текучести алюминиевой бронзы

Предел текучести этой группы сплавов варьируется в зависимости от постоянного литья. Для типичного образца с удлинением 0,5% под нагрузкой предел текучести составляет 34 тыс. Фунтов на квадратный дюйм или 235 МПа для сплава, содержащего 89% меди, 1% железа и 10% алюминия.Это 62 ksi или 430 МПа из сплава, содержащего 80% меди, 4% железа, 4,3% никеля и 11% алюминия.

Удлинение

Типичное удлинение составляет 6% в 2 дюймах (или 6% в 51 мм) сплава алюминиевой бронзы, который включает 80% меди, 4% железа, 4,3% никеля и 11% алюминия. Относительное удлинение составляет 20% на 2 дюйма (20% на 51 мм) сплава, содержащего 89% меди, 1% железа и 10% алюминия.

Твердость по Роквеллу

Твердость по шкале В по шкале В составляет 80/80 для сплава этой категории, содержащего 89% меди, 1% железа и 10% алюминия.Твердость составляет 99/99 для сплава, содержащего 80% меди, 4% железа, 4,3% никеля и 11% алюминия.

Усталостная прочность

Усталостная прочность при 108 циклах литья в песчаные формы составляет 22 тысячи фунтов на квадратный дюйм (или 152 МПа) для сплава, содержащего 89% меди, 1% железа и 10% алюминия. Усталостная прочность составляет 31 ksi (или 214 МПа) для сплава, содержащего 80% меди, 4% железа, 4,3% никеля и 11% алюминия.

Алюминиевая бронза Плотность

Плотность этого сплава составляет 0,269 фунта / дюйм 3 при 68 ° F (или 7,45 г / см3 при 20 ° C) сплава, содержащего 83.2% меди, 4% железа и 10,8% алюминия. Плотность составляет 0,276 фунта / дюйм 3 при 68 ° F (или 7,64 г / см3 при 20 ° C) сплава, содержащего 81% меди, 4% железа, 4,5% никеля (включая Co), 9% алюминия и 1%. Мангенезе.

Удельное электрическое сопротивление

Это 80,2 Ом x см / фут при 68 ° F (или 13,3 мкОм-см при 20 ° C) сплава, содержащего 89% меди, 1% железа и 10% алюминия. Удельное электрическое сопротивление составляет 122,8 Ом x см / фут при 68 ° F (или 20,4 мкОм-см при 20 ° C) сплава, содержащего 80% меди, 4% железа, 4.3% никеля и 11% алюминия.

Теплопроводность

Теплопроводность составляет 20,8 БТЕ x фут / (час x фут2 x град F) при 68 ° F (или 36,0 Вт / м x град K при 20 ° C) сплава, содержащего 81% меди, 4% железа, 4,5%. Никель (включая Co), 9% алюминия и 1% марганца. Теплопроводность составляет 33,9 БТЕ x фут / (час x фут2 x град F) при 68 ° F или (58,7 Вт / м x град K при 20 ° C) для сплава, содержащего 83,2% меди, 4% железа и 10,8% алюминия. .

Электропроводность

Его электропроводность составляет 7% IACS при 68 ° F (или 0.041 Сименс / см при 20 ° C) для сплава, содержащего 81% меди, 4% железа, 4,5% никеля (включая Co), 9% алюминия и 1% марганца. Электропроводность сплава, содержащего 83,2% меди, 4% железа и 10,8% алюминия, составляет 13% IACS при 68 ° F (или 0,075 Сименс / см при 20 ° C).

Обрабатываемость

Это 20 (латунь свободной резки [C36000] = 100) сплава, содержащего 81% меди, 4% железа, 4,5% никеля (включая Co), 9% алюминия и 1% марганца. Обрабатываемость составляет 60 (Free Cutting Brass [C36000] = 100) сплава, содержащего 83.2% меди, 4% железа и 10,8% алюминия.

Что делает алюминиевую бронзу антикоррозийной?

Алюминиевый компонент сплавов вступает в реакцию с кислородом воздуха с образованием тонкого прочного поверхностного слоя оксида алюминия (оксида алюминия). Этот слой помогает противостоять коррозии.

Использование алюминиевой бронзы

Использование этой группы сплавов можно резюмировать следующим образом:

  • Он предпочтительнее применений, в которых устойчивость к коррозии является важным фактором.Он используется в производстве приборов, в том числе аэрокосмического оборудования и компонентов двигателей (особенно морских судов).
  • Его немагнитные свойства делают его идеальным для работы с сильными магнитами, такими как аппараты МРТ.
  • В оборудовании, где колонизация морских организмов представляет собой угрозу, предпочтительнее нержавеющая сталь или другие сплавы, не содержащие меди.
  • Этот сплав также используется в ювелирных изделиях из-за его золотого цвета.
  • Электроды из алюминиевой бронзы используются для сварки и наплавки стыков между сталью и медными сплавами.Такие электроды находят широкое применение на морских судах и химической промышленности в насосах, гребных винтах и ​​т. Д.

Артикул:

Standard Alloys

http://www.wolframalpha.com/input/?i=aluminium+bronze&a=*C.aluminium+bronze-_*Word-

http://www.csudh.edu/oliver/chemdata/alloys.htm

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.