Алюминий и его сплавы

Алюминий.

Алюминий относится к так называемым легким металлам (плотность литого алюминия около 2600, прокатанного -2700 кг/м3).

Алюминий обладает следующими особенностями:

удельное электрическое сопротивление r алюминия (при содержании примесей не более 0,05%) в 1,63 раза больше, чем у меди, поэтому замена меди алюминием не всегда возможна, особенно в радиоэлектронике;

алюминий приблизительно в 3,5 раза легче меди;

из-за высоких значений удельной теплоемкости и теплоты плавления алюминия нагревание алюминиевого провода до расплавления требует больших затрат энергии, чем нагревание и расплавление такого же количества меди;

Даже при одинаковой стоимости алюминия и меди в слитках стоимость алюминиевой проволоки почти вдвое ниже, однако использование алюминия для изолированных проводов в большинстве случаев менее выгодно из-за затрат на изоляцию;

алюминий на воздухе активно окисляется и покрывается тонкой оксидной пленкой с большим электрическим сопротивлением, которая предохраняет алюминий от дальнейшей коррозии, но создает большое переходное сопротивление в местах контакта алюминиевых проводов;

алюминий менее дефицитен, чем медь;

существенным недостатком алюминия как проводникового материала является низкая механическая прочность, для ее повышения алюминий подвергается механической обработке;

прокатка, протяжка и отжиг алюминия аналогичны соответствующим операциям для меди;

примеси значительно снижают проводимость алюминия.

Алюминий высокой степени чистоты (примесей не более 0,001 . 0,01%) марок А999 и А995 используют для изготовления анодной и катодной фольги электролитических конденсаторов и в микроэлектронике для получения тонких пленок.

Менее чистый алюминий марок А97 и А95 (примесей не более 0,03%) используют для корпусов электролитических конденсаторов, статорных и роторных пластин воздушных конденсаторов. Из алюминиевой фольги и ленты изготавливают экраны радиочастотных коаксиальных кабелей.

Промышленность выпускает алюминиевую проволоку следующих марок: АТП - твердая повышенной прочности, АТ - твердая, АПТ - полутвердая, АМ - мягкая.

Основные свойства алюминиевой проволоки приведены ниже.

Марка алюминия …………………………………………………………………………………АТ АМ

Плотность D, кг/ м3…………………………………………………………………2600…2700 2600…2700

Удельное электрическое сопротивление r, мкОм-м, не более…………………………………0,0295 0,0290

Предел прочности при растяжении sр, МПа, не менее …………………………………………………………………………160…170 80

Относительное удлинение при разрыве Dl/l, % ……………………………………………………………………1,5…2,0 10…18

По мере снижения твердости проволоки в 1,9…2,7 раза уменьшается предел ее прочности при растяжении. Максимальное значение предела прочности sp алюминиевого провода более чем в 2 раза ниже, чем соответствующие значения медного. Из-за низкой механической прочности правильная эксплуатация алюминиевых поводов сопряжена с выполнением следующих условий: их нельзя протаскивать по твердому грунту, скручивать медной проволокой, загрязнять поверхность.

Алюминиевые сплавы.

Сплав алъдрей (0,3. 0, 5% меди Си, 0,4 . 0,7% кремния 51, 0,2 . 0,3% железа Ре, остальное алюминий А1) обладает следующими свойствами:

повышенной механической прочностью (в 2 раза прочнее алюминия, приближаясь к твердотянутой меди sр = 350 МПа);

сплав сохраняет легкость чистого алюминия и близок к нему по удельному электрическому сопротивлению (r = 0,0317 мкОм-м);

Перейти на страницу: 1 2

 

Ракурс в историю

История открытий в области строения атомного ядра

Изучение атомного ядра вынуждает заниматься элементарными частицами. Причина этого ясна: в ядрах атомов частиц так мало, что свойства каждой из них в отдельности не усредняются, а, напротив, играют определяющую роль.
История открытия закона Ома

Закон Ома устанавливает зависимость между силой тока I в проводнике и разностью потенциалов (напряжением) U между двумя фиксированными точками (сечениями) этого проводника.
История открытия основных элементарных частиц
Элементарные частицы в точном значении этого термина — первичные, далее неразложимые частицы, из которых, по предположению, состоит вся материя.