Рабочие листы
к вашим урокам
Скачать
1 слайд
Дисциплина
Радиоматериалы и радиокомпоненты
Лекция 3.2. Проводниковые материалы.
Контактные явления
Доцент, к.т.н. Пономарёв Д.Б.
Омский государственный технический университет
каф. Электроника
2 слайд
Структурная схема
3 слайд
3.2.1. Контактная разность потенциалов
ТермоЭДС
Контактная разность потенциалов (WA<WB, nA>nB)
4 слайд
Энергетическая диаграмма контакта двух металлов
ТермоЭДС
5 слайд
ТермоЭДС
Контактная разность потенциалов
определяется по формуле:
где UA и UB – потенциалы
соприкасающихся металлов;
n0A и n0B – плотности электронов в А и В, м-3;
К – постоянная Больцмана, К=1,38∙10-23 Вт/град;
q – заряд электрона, 1,6∙10-19 А∙с;
Т – абсолютная температура, К.
6 слайд
ТермоЭДС
Термо-ЭДС ε
определяется по формуле:
Tx Tг
7 слайд
8 слайд
9 слайд
ТермоЭДС
Температурная зависимость ТЭДС стандартных термопар
1 - ХК,
2 - ХА,
3 - ПП-10,
4 - ПР-30/6.
10 слайд
ТермоЭДС
Зависимость термо-э. д. с. от разности температур горячего и холодного спаев для термопар
1— хромель—копель;
2— железо—копель;
3— медь—копель;
4— железо— константан;
5— медь—константен;
6— хромель—алюмель;
7— платинородий— платина
11 слайд
измерение температуры холодного спая;
преобразование этой температуры в эквивалентное напряжение на выводах холодного спая термопары, используя градуировочную таблицу термопары или линеаризующее уравнение;
добавление этого напряжения к измеренному напряжению на выводах термопары;
преобразование полученного напряжения в температуру используя градуировочную таблицу термопары или линеаризующее уравнение.
ТермоЭДС
12 слайд
Компенсация температуры холодных концов термопар
ТермоЭДС
13 слайд
ТермоЭДС
14 слайд
ТермоЭДС
15 слайд
Контакты
При механическом соприкосновении двух твердых тел не происходит такое их сближение, при котором они образуют единое целое для прохождения тока.
Омический контакт ухудшают:
Шероховатости
Окислы
Загрязнения
3.2.2. Контактные явления
16 слайд
Контакты
Модель контактирования двух проводников
а < Аb << А.
17 слайд
Контакты
ρ – удельное сопротивление контактного материала;
λt – его теплопроводность;
R – сопротивление контакта;
I – протекающий ток через контакт.
Эффект стягивания
18 слайд
Контакты
R = Rc1 + Rc2 + Rf
где
Rc1, Rc2 – сопротивления стягивания первого и второго контактов;
Rf – сопротивление пленки.
Сопротивление контакта
19 слайд
20 слайд
Контакты
Неподвижные
Разрывные
Скользящие
Виды контактов:
21 слайд
Контакты
Материалы, используемые в качестве контактных для сильноточной аппаратуры, слаботочной аппаратуры, размыкаемых высоковольтной к низковольтной аппаратуры, скользящих:
серебро, медь, латуни, бронзы, золото, вольфрам, графит, композиции: Cu-W, Cu-графит, Ag-W и др.
22 слайд
22
Основные физические параметры контактных материалов
23 слайд
23
Проводниковые материалы для токоведущих и упругих элементов контактных устройств
Латуни - это сплавы системы Cu-Zn с содержанием 10...40% цинка. Цинк кристаллизуется в гексагональную (ГПУ) решетку и характеризуется ограниченной растворимостью в меди. Практическое применение нашли сплавы Л85 и Л80, содержашие 15 и 20% Zn, соответственно. Удельное сопротивление латуней r=(0,05...0,06)×10-6 Ом×м, что в 3 раза превышает сопротивление чистой меди.
24 слайд
24
Проводниковые материалы для токоведущих и упругих элементов контактных устройств
Бронзы характеризуются более высокими упругими свойствами, чем латуни. К бронзам относятся сплавы системы Cu-Sn (3... 6% Sn). Находят также применение алюминиевые бронзы Cu-Al (около 5% Al), а также кремнистые бронзы Cu-Si (1...3% Si). Для улучшения характеристик бронз в них, кроме перечисленных элементов, добавляют в небольшом количестве фосфор, цинк, никель, марганец, железо.
25 слайд
25
Проводниковые материалы для токоведущих и упругих элементов контактных устройств
Сплавы бронзы в технической документации обозначаются буквами Бр с указанием дополнительных легирующих элементов и их концентрации. При этом пользуются следующими условными обозначениями легирующих элементов: О-олово, А-алюминий, К-кремний, Ф-фосфор, Ц-цинк, Н-никель, Мц-марганец, Ж-железо, Б-бериллий, Т-титан.
Широкое практическое применение нашли бронзы марок БрОЦ4-3 (содержит 4% Sn и 3% Zn), БрА7 (7% Al), БрКМц3-1 (3% Si и 1% Mn), БрБ2 (2% Be) - бериллиевая бронза. После термообработки изделия из бронзы имеют в 1,25...1,5 раза более высокий модуль упругости, чем латуни. Однако удельное электрическое сопротивление лент, пружин, токоведущих деталей из бронзы выше, чем у латуни примерно в 2 раза и составляет (0,09...0,27)×10-6 Ом×м.
26 слайд
26
Материалы для изготовления слаботочных контактов
Серебро (Ag). Используется серебро марок Ср999...999,9. Серебро является полублагородным металлом. Это мягкий материал белого цвета, кристаллизующийся в ГЦК решетку. Температура плавления серебра равна 960,5 оС, удельное электросопротивление составляет 0,016×10-6 Ом×м, плотность 10,5×103 кг/м3.
27 слайд
27
Материалы для изготовления слаботочных контактов
Золото (Au) применяют для покрытий при очень высоких требованиях к надежности электрического контакта. Используется золото марок Зл999...999,9. Золото пластичный металл желтого цвета, кристаллизуется в ГЦК решетку. Температура плавления золота равна 1063 оС, удельное электросопротивление равно 0,022×10-6 Ом×м, плотность 19,3×103 кг/м3. Сплавы системы золото-серебро, например ЗлСр600-400 (60% Au, 40% Ag), а также сплавы системы золото-никель ЗлН95-5 (95% Au, 5% Ni).
28 слайд
28
Материалы для изготовления слаботочных контактов
29 слайд
29
Материалы для изготовления слаботочных контактов
Палладий (Pd) не относится к благородным металлам, но обладает хорошими электрическими свойствами и в 4...5 раз дешевле, чем золото. В качестве контактного покрытия используется палладий марок Пд99,7...99,8. Медные контакты покрывают палладием – это препятствует окислению.
Платина (Pt). Платина - это пластичный металл белого цвета, кристаллизующийся в ГЦК решетку. Температура плавления платины составляет 1773 оС, удельное электросопротивление достигает 0,105×10-6 Ом×м, плотность равна 21,4×103 кг/м3. Практическое применение получили сплавы систем Pt-Ni, Pt-Ir и Pt-Rh. Никель, иридий и родий образуют с платиной твердые растворы.
Иридий (Ir) - редкий металл, кристаллизующийся в ГЦК решетку, имеет температуру плавления 2410 оС и удельное электросопротивление 0,054×10-6 Ом×м. Плотность иридия 22,4×103 кг/м3, а твердость почти в четыре раза выше, чем у платины. Добавка иридия в платину в количестве 10...25% позволяет получить сплавы марок ПлИ-10 (10% Ir) и ПлИ-25 (25% Ir).
Родий (Rh) применяется как самостоятельный контактный материал. По своим характеристикам он близок к иридию, но гальванические покрытия из родия обладают исключительной твердостью и износостойкостью. Их твердость в 10 раз выше, чем у серебра или золота.
30 слайд
30
Спасибо за внимание!
Рабочие листы
к вашим урокам
Скачать
6 665 158 материалов в базе
Настоящий материал опубликован пользователем Махамбетова Мадина Казиевна. Инфоурок является информационным посредником и предоставляет пользователям возможность размещать на сайте методические материалы. Всю ответственность за опубликованные материалы, содержащиеся в них сведения, а также за соблюдение авторских прав несут пользователи, загрузившие материал на сайт
Если Вы считаете, что материал нарушает авторские права либо по каким-то другим причинам должен быть удален с сайта, Вы можете оставить жалобу на материал.
Удалить материал
Ваша скидка на курсы
40%
Курс повышения квалификации
36 ч. — 180 ч.
Курс профессиональной переподготовки
300/600 ч.
Курс повышения квалификации
36 ч. — 180 ч.
Мини-курс
4 ч.
Оставьте свой комментарий
Авторизуйтесь, чтобы задавать вопросы.