03.10.2025
Тема уроку: Провідникові матеріали з великим питомим опором.
Провідникові матеріали з великим питомим опором
Ця група провідникових матеріалів являє собою сплави металів, які володіють великим питомим опором і малим значенням температурного коефіцієнта питомого опору.
З цих сплавів виготовляють термостабільні резистори та інші вироби, електричний опір яких практично не залежить від температури.
Сплави великого опору застосовують для електровимірювальних приладів (шунти, компенсаційні, додаткові і зразкові опори), реостатів та електронагрівальних елементів.
Найбільш поширені сплави на мідній основі манганін та константан.
Манганін. Це сплав міді (85%) з нікелем (3%) і марганцем (12%). Колір манганіна – жовтий. Густина 8400 кг/м3, температура плавлення 9600С, Питомий об’ємний опір Рv=0,42 – 0,48 мк Ом м, робоча температура 2000С.
З нього виготовляють шунти, додаткові опори приладів, дріт Ø від 0,02 до 6,0 мм, обмотувальні проводи з емалевою ізоляцією. Питомий опір мало залежить від температури.
Константан. Це сплав міді (58 -60%) з нікелем (32 – 40%) і марганцем (1 – 2%). Колір – сріблясто-жовтий, густина 8900 кг/м3, температура плавлення 12600С, питомий об’ємний опір Рv=0,48-0,52 мк Ом м, робоча температура 5000С.
З нього виготовляють дріт Ø від 0,05 до 5,0 мм, реостати, термопари, електронагрівальні елементи.
Ніхром. Це сплав нікелю (55-61%) з залізом (19,5-28,5%), хромом (15-18%) та марганцем (1,5%). Ці хімічні елементи містить марка Х15Н60. Колір темний. Густина 8300 кг/м3. Температура плавлення 17500С. Питомий об’ємний опір Рv=1,0-1,2 мк Ом м. Робоча температура 10000С.
З нього виготовляють реостати, електронагрівальні елементи, дріт для паяльників і електропечей.
Хромоалюмінієві сплави фехраль та хромаль набагато дешевші ніхромів, оскільки хром та алюміній порівняно дешевші та менш дефіцитні. Але вони менш технологічні, більш тверді та крихкі, З них виготовляють дріт великого діаметру та стрічки з великим поперечним перерізом, тому їх використовують в електронагрівальних пристроях великої потужності та промислових електричних печах.
Дати відповіді на запитання:
1. Де застосовують матеріали з великим питомим опором?
2. Надати характеристику манганіну.
3. Надати характеристику константану.
4. Надати характеристику ніхрому.
Законспектувати. Вивчити матеріал.
Провідникові матеріали з великим питомим опором
Ця група провідникових матеріалів являє собою сплави металів, які володіють великим питомим опором і малим значенням температурного коефіцієнта питомого опору.
З цих сплавів виготовляють термостабільні резистори та інші вироби, електричний опір яких практично не залежить від температури.
Сплави великого опору застосовують для електровимірювальних приладів (шунти, компенсаційні, додаткові і зразкові опори), реостатів та електронагрівальних елементів.
Найбільш поширені сплави на мідній основі манганін та константан.
Манганін. Це сплав міді (85%) з нікелем (3%) і марганцем (12%). Колір манганіна – жовтий. Густина 8400 кг/м3, температура плавлення 9600С, Питомий об’ємний опір Рv=0,42 – 0,48 мк Ом м, робоча температура 2000С.
З нього виготовляють шунти, додаткові опори приладів, дріт Ø від 0,02 до 6,0 мм, обмотувальні проводи з емалевою ізоляцією. Питомий опір мало залежить від температури.
Константан. Це сплав міді (58 -60%) з нікелем (32 – 40%) і марганцем (1 – 2%). Колір – сріблясто-жовтий, густина 8900 кг/м3, температура плавлення 12600С, питомий об’ємний опір Рv=0,48-0,52 мк Ом м, робоча температура 5000С.
З нього виготовляють дріт Ø від 0,05 до 5,0 мм, реостати, термопари, електронагрівальні елементи.
Ніхром. Це сплав нікелю (55-61%) з залізом (19,5-28,5%), хромом (15-18%) та марганцем (1,5%). Ці хімічні елементи містить марка Х15Н60. Колір темний. Густина 8300 кг/м3. Температура плавлення 17500С. Питомий об’ємний опір Рv=1,0-1,2 мк Ом м. Робоча температура 10000С.
З нього виготовляють реостати, електронагрівальні елементи, дріт для паяльників і електропечей.
Хромоалюмінієві сплави фехраль та хромаль набагато дешевші ніхромів, оскільки хром та алюміній порівняно дешевші та менш дефіцитні. Але вони менш технологічні, більш тверді та крихкі, З них виготовляють дріт великого діаметру та стрічки з великим поперечним перерізом, тому їх використовують в електронагрівальних пристроях великої потужності та промислових електричних печах.
Дати відповіді на запитання:
1. Де застосовують матеріали з великим питомим опором?
2. Надати характеристику манганіну.
3. Надати характеристику константану.
4. Надати характеристику ніхрому.
Тема уроку: Електровугільні матеріали та вироби.
Електровугільні матеріали та вироби
До електровугільних виробів відносять щітки електричних машин, електроди для прожекторів та електричних ванн, аноди гальванічних елементів, мікрофони, що містять вугільний порошок, вугільні високоомні резистори, розрядники для телефонних мереж.
Первинною сировиною для виробництва електровугільних виробів є графіт, сажа та антрацит.
Природний графіт – кристалічна речовина, одна з форм вуглецю шаруватої структури (відомо три видозміни вуглецю: алмаз, графіт та вугілля). Графіт має такі властивості:
- В повітрі горить при температурі 6000С;
- Не взаємодіє з кислотами;
- Не взаємодіє з лугами.
Добувають природний графіт збагаченням спеціальних руд. Графіт виготовляють у вигляді пруття, пластин, брусків.
Сажі – це дрібнодисперсний вуглець з домішками смолистих речовин. Для одержання стержньових електродів сажу і графіт змішують із в’яжучими матеріалами, для цього використовують кам’яновугільну смолу, а інколи рідке скло. При температурі 22000С вуглець штучно перетворюється у графіт і підвищується провідність матеріалу.
Антрацит – блискуче, чорного кольору викопне вугілля. Горить незначним полум’ям, майже без диму, не спікається. Антрацит використовують у вигляді вугільних порошків і вугільних матеріалів.
Вугільні матеріали (подрібнений антрацит зі зв’язкою) для вугільних електродів, що призначені для роботи при високих температурах, випалюють при температурі 30000С.
Електровугільні вироби
Електровугільні вироби виготовляють методами порошкової технології з суміші вуглецевих матеріалів: графіту, коксу, сажі, антрациту, як зв’язуючий матеріал застосовують бакелітову і кремнійорганічну смоли. Крім того, застосовують металеві порошки – мідний, свинцевий, олов’яний.
Технологія приготування електрощіток:
1. Кокс і антрацит обпалюють при температурах 1200-13000С.
2. Потім їх подрібнюють до порошку.
3. Взяті в певному відношенні порошкоподібні матеріали вуглецеві і металеві змішують.
4. Потім вводять зв’язуючі речовини (смоли), їх змішують при температурах 110-2300С.
5. Потім цю масу сушать, а потім їх перетворюють у порошок.
6. Пресуванням в стальних формах отримують різні вироби або заготовки, які потім розпилюють і шліфують.
7. Потім проводять просочування лаками або воском, а в деяких випадках розплавленими оловом і свинцем при температурі 80-2000С з метою усунення пористості і зменшенням гігроскопічності.
8. Механічна обробка для досягнення необхідних розмірів.
9. Потім у виробах свердлять отвори під гнучкі з’єднувальні проводи.
Розподіляють види щіток:
1. Графітні (Г) – виготовляють з натурального графіту.
2. Вугільно-графітні (ВГ) – виготовляють з графіту, сажі, коксу і зв’язуючих смол.
3. Металографітні (МГ) – виготовляють з порошків графіту і міді.
4. Електрографітовані – виготовляють з графіту, коксу, сажі і зв’язуючих смол.
5. Електровугільні електроди – стійкі проти дії електродуги, не окислюються і не горять і не плавляться до температури до 38000С.
Контактні деталі для електровозів, тролейбусів, трамваїв струмоз’ємних пристроїв виготовляють з електровугільних і мідно - графітних мас.
Вугільні порошки для мікрофонів одержують подрібненням антрациту.
Дати відповіді на запитання:
1. Які вироби відносять до електровугільних?
2. Які матеріали застосовують для виготовлення електровугільних виробів?
3. Надати характеристику природному графіту.
4. Надати характеристику сажі.
5. Надати характеристику антрациту.
6. Яким чином одержують електровугільні вироби?
Законспектувати. Вивчити матеріал.
Електровугільні матеріали та вироби
До електровугільних виробів відносять щітки електричних машин, електроди для прожекторів та електричних ванн, аноди гальванічних елементів, мікрофони, що містять вугільний порошок, вугільні високоомні резистори, розрядники для телефонних мереж.
Первинною сировиною для виробництва електровугільних виробів є графіт, сажа та антрацит.
Природний графіт – кристалічна речовина, одна з форм вуглецю шаруватої структури (відомо три видозміни вуглецю: алмаз, графіт та вугілля). Графіт має такі властивості:
- В повітрі горить при температурі 6000С;
- Не взаємодіє з кислотами;
- Не взаємодіє з лугами.
Добувають природний графіт збагаченням спеціальних руд. Графіт виготовляють у вигляді пруття, пластин, брусків.
Сажі – це дрібнодисперсний вуглець з домішками смолистих речовин. Для одержання стержньових електродів сажу і графіт змішують із в’яжучими матеріалами, для цього використовують кам’яновугільну смолу, а інколи рідке скло. При температурі 22000С вуглець штучно перетворюється у графіт і підвищується провідність матеріалу.
Антрацит – блискуче, чорного кольору викопне вугілля. Горить незначним полум’ям, майже без диму, не спікається. Антрацит використовують у вигляді вугільних порошків і вугільних матеріалів.
Вугільні матеріали (подрібнений антрацит зі зв’язкою) для вугільних електродів, що призначені для роботи при високих температурах, випалюють при температурі 30000С.
Електровугільні вироби
Електровугільні вироби виготовляють методами порошкової технології з суміші вуглецевих матеріалів: графіту, коксу, сажі, антрациту, як зв’язуючий матеріал застосовують бакелітову і кремнійорганічну смоли. Крім того, застосовують металеві порошки – мідний, свинцевий, олов’яний.
Технологія приготування електрощіток:
1. Кокс і антрацит обпалюють при температурах 1200-13000С.
2. Потім їх подрібнюють до порошку.
3. Взяті в певному відношенні порошкоподібні матеріали вуглецеві і металеві змішують.
4. Потім вводять зв’язуючі речовини (смоли), їх змішують при температурах 110-2300С.
5. Потім цю масу сушать, а потім їх перетворюють у порошок.
6. Пресуванням в стальних формах отримують різні вироби або заготовки, які потім розпилюють і шліфують.
7. Потім проводять просочування лаками або воском, а в деяких випадках розплавленими оловом і свинцем при температурі 80-2000С з метою усунення пористості і зменшенням гігроскопічності.
8. Механічна обробка для досягнення необхідних розмірів.
9. Потім у виробах свердлять отвори під гнучкі з’єднувальні проводи.
Розподіляють види щіток:
1. Графітні (Г) – виготовляють з натурального графіту.
2. Вугільно-графітні (ВГ) – виготовляють з графіту, сажі, коксу і зв’язуючих смол.
3. Металографітні (МГ) – виготовляють з порошків графіту і міді.
4. Електрографітовані – виготовляють з графіту, коксу, сажі і зв’язуючих смол.
5. Електровугільні електроди – стійкі проти дії електродуги, не окислюються і не горять і не плавляться до температури до 38000С.
Контактні деталі для електровозів, тролейбусів, трамваїв струмоз’ємних пристроїв виготовляють з електровугільних і мідно - графітних мас.
Вугільні порошки для мікрофонів одержують подрібненням антрациту.
Дати відповіді на запитання:
1. Які вироби відносять до електровугільних?
2. Які матеріали застосовують для виготовлення електровугільних виробів?
3. Надати характеристику природному графіту.
4. Надати характеристику сажі.
5. Надати характеристику антрациту.
6. Яким чином одержують електровугільні вироби?