Энциклопедия по машиностроению XXL. Примеры электропроводности металлов


Электропроводности металлов

Количество просмотров публикации Электропроводности металлов - 192

 

Квантовая теория электропроводности металлов — теория электропроводности, основывающаяся на квантовой механике и квантовой статистике Ферми — Дирака, — пересмотрела вопрос об электропроводности металлов, рассмотренный в классической физике. Расчет электропроводности металлов, выполненный на базе этой теории, приводит к выражению для удельной электрической проводимости металла

(238.1)

ĸᴏᴛᴏᴩᴏᴇ по внешнему виду напоминает классическую формулу (103.2) для g, но имеет совершенно другое физическое содержание. Здесь n— концентрация электронов проводимости в металле, álFñ — средняя длина свободного пробега электрона, имеющего энергию Ферми, áuFñ — средняя скорость теплового движения такого электрона.

Выводы, получаемые на базе формулы (238.1), полностью соответствуют опытным данным. Квантовая теория электропроводности металлов, в частности, объясняет зависимость удельной проводимости от температуры: g~ 1/T(классическая теория (см. § 103) дает, что g ~ 1/ÖT, а также аномально большие величины (порядка сотен периодов решетки) средней длины свободного пробега электронов в металле (см. § 103).

Квантовая теория рассматривает движение электронов с учетом их взаимодействия с кристаллической решеткой. Согласно корпускулярно-волновому дуализму, движению электрона сопоставляют волновой процесс. Идеальная кристаллическая решетка (в ее узлах находятся неподвижные частицы и в ней отсутствуют нарушения периодичности) ведет себя подобно оптически однородной среде — она ʼʼэлектронные волныʼʼ не рассеивает. Это соответствует тому, что металл не оказывает электрическому току — упорядоченному движению электронов — никакого сопротивления. ʼʼЭлектронные волныʼʼ, распространяясь в идеальной кристаллической решетке, как бы огибают узлы решетки и проходят значительные расстояния.

В реальной кристаллической решетке всœегда имеются неоднородности, которыми бывают, к примеру, примеси, вакансии; неоднородности обусловливаются также тепловыми колебаниями. В реальной кристаллической решетке происходит рассеяние ʼʼэлектронных волнʼʼ на неоднородностях, что и является причиной электрического сопротивления металлов. Рассеяние ʼʼэлектронных волнʼʼ на неоднородностях, связанных с тепловыми колебаниями, можно рассматривать как столкновения электронов с фононами.

Согласно классической теории, áuFñ ~ ÖT, в связи с этим она не смогла объяснить истинную зависимость у от температуры (см. § 103). В квантовой теории средняя скорость áuFñ от температуры практически не зависит, так как доказывается, что с изменением температуры уровень Ферми остается практически неизменным. При этом с повышением температуры рассеяние ʼʼэлектронных волнʼʼ на тепловых колебаниях решетки (на фононах) возрастает, что соответствует уменьшению средней длины свободного пробега электронов. В области комнатных температур álFñ ~ Т-1, в связи с этим, учитывая независимость áuñ от температуры, получим, что сопротивление металлов (R ~ l/g)в соответствии с данными опытов растет пропорционально Т. Τᴀᴋᴎᴍ ᴏϬᴩᴀᴈᴏᴍ, квантовая теория электропроводности металлов устранила и эту трудность классической теории.

Читайте также

  • - Природа электропроводности металлов.

    Из опытов известно, что металлы являются хорошими проводниками электрического тока, то есть внутри них имеется большое количество заряженных частиц. Что это за частицы? Попыткой ответить на этот вопрос был опыт Рикке (немецкий физик). В опыте Рикке (1901) цилиндры из... [читать подробнее].

  • - Природа электропроводности металлов.

    Из опытов известно, что металлы являются хорошими проводниками электрического тока, то есть внутри них имеется большое количество заряженных частиц. Что это за частицы? Попыткой ответить на этот вопрос был опыт Рикке (немецкий физик). В опыте Рикке (1901) цилиндры из... [читать подробнее].

  • - Электропроводности металлов

      Носителями тока в металлах являются свободные электроны, т. е. электроны, слабо связанные с ионами кристаллической решетки металла. Это представление о природе носителей тока в металлах основывается на электронной теории проводимости метал лов, созданной немецким... [читать подробнее].

  • - Электропроводности металлов

      1. Закон Ома. Пусть в металлическом проводнике существует электрическое поле напряженностью Е = const. Co стороны поля заряд е испытывает действие силы F = eEи приобретает ускорение a = F/m = eE/m. Таким образом, во время свободного пробега электроны движутся равноускоренно,... [читать подробнее].

  • - Квантовая теория электропроводности металлов

    Классическая электронная теория Друде-Лоренца Электропроводность металлов. Л Е К Ц И Я № 13 Характеристика методов точения Обтачивание цилиндрических поверхностей (рис. 10.10, а–в) производится прямыми или... [читать подробнее].

  • - Классическая теория электропроводности металлов.

    В 1900 г. Друде и Лоренц предложили электронную теорию проводимости металлов, в которой совокупность свободных электронов рассматривается как некоторый идеальный газ, к которому применимы законы идеальных газов. Электроны участвуют в двух видах движения: хаотическом... [читать подробнее].

  • referatwork.ru

    Электропроводность металлов - Энциклопедия по машиностроению XXL

    Электрический ток передается в металлах движением электронов, образующих электронный газ. При отсутствии внешнего электрического поля электроны движутся во всех направлениях, и это движение электронов проводимости носит неупорядоченный характер. Под влиянием же разности потенциалов, приложенной к металлу извне, появляется направленное движение электронов. Движение электронов и осуществляет передачу электричества. Чем слабее электроны связаны с атомами, тем больше будет электропроводность металла.  [c.10] Металлы относятся к проводникам первого ряда для них характерно прохождение тока, не сопровождающееся химическим изменением материала. В отличие от растворов электролитов, электропроводность металла не связана с переносом вещества и носит название электронной или металлической.  [c.10]

    В главе о дисперсии. Действительно, взяв для меди, например, статическое значение электропроводности о = 5,14 10 с , найдем для желтого света, т. е. для V = 5 10 с , что о/у = 1000, тогда как = 1,67. Точно так же произведение для ртути значительно больше, чем для натрия, тогда как обычная электропроводность натрия несравненно больше, чем для ртути. Однако проверка указанных соотношений возможна, если определять д и х для более низких частот (инфракрасных), где и для оптических свойств металлов главную роль играют свободные электроны. Так, например, для X = 12 мкм требуемая теорией связь между оптическими константами и коэффициентом электропроводности металла хорошо оправдывается на опыте.  [c.494]

    К ионным кристаллам относятся большинство диэлектриков с высокими значениями удельного электрического сопротивления. Электропроводность ионных кристаллов при комнатной температуре более чем на двадцать порядков меньше электропроводности металлов. Электропроводность в ионных кристаллах осуществляется, в основном, ионами.  [c.71]

    Металлические твердые тела в отличие от других типов твердых тел, обладают рядом интересных особенностей. К этим особенностям следует отнести высокую электропроводность, металлический блеск, связанный с большими коэффициентами отражения электромагнитных волн, высокую пластичность (ковкость) и др. Удельная электропроводность металлов при комнатных температурах составляет 10 —10 Ом -м-, тогда как типичные неметаллы, например кварц, проводят электрический ток примерно в 10 раз хул е типичного металла серебра. Для металлов характерно возрастание электропроводности с понижением температуры. Из 103 элементов таблицы Менделеева 19 не являются металлами.  [c.82]

    ЗАВИСИМОСТЬ ЭЛЕКТРОПРОВОДНОСТИ МЕТАЛЛОВ ОТ ТЕМПЕРАТУРЫ  [c.255]

    Соотношение между величинами потоков отраженной и поглощенной энергии должно зависеть от электропроводности металла. Опыт показывает, что чем больше электропроводность металла, тем выше его отражающая способность (например, благородные и щелочные металлы являются хорошими отражателями). Металлы с худшей электропроводностью (например, железо) имеют более низкий коэффициент отражения.  [c.25]

    ЭЛЕКТРОПРОВОДНОСТЬ МЕТАЛЛОВ И СПЛАВОВ ПРИ НИЗКИХ ТЕМПЕРАТУРАХ )  [c.153]

    Действительно, огромное чпсло экспериментальных исследований, которые велись в течение по крайней мере столетия, еще не привели пас к полному пониманию природы электрического сопротивления металлов, однако вместе с тем такого обилия полезных сведений, которое получено при изучении электропроводности металлов, вероятно, нельзя было бы иметь с помощью каких-либо других измерений.  [c.153]

    Л. III. Д- МАКДОНАЛЬД. ЭЛЕКТРОПРОВОДНОСТЬ МЕТАЛЛОВ И СПЛАВОВ  [c.168]

    В случаях электропроводности металлов или теплопроводности неметаллов поле (или температурный градиент) приводит к постоянному возрастанию J, которое должно быть уравновешено процессами, в которых J не сохраняется. В случае теплопроводности металлов возрастание J уравновешивается термоэлектрическим полем, возникающим прп наложении условия, заключающегося в том, что электрический ток должен обращаться в нуль.  [c.286]

    Дуговая плазменная струя — интенсивный источник теплоты с Бшроким диапазоном технологических свойств. Ее можно исполь зовать для нагрева, сварки или резки как электропроводных металлов (обе схемы рис. 53), так и неэлектропроводпых материалов, таких как стекло, керамика и др. (плазменная струя косвенного действия, рис. 53, б). Тепловая эффективность дуговой плазмониой струи зависит от величины сварочного тока и напряжения, состава, расхода и скорости истечения плазмообразующего газа, расстояния от сопла до поверхности изделия, скорости  [c.65]

    Металлическая связь возникает при образовании из внешних (относительно слабо связанных с ядром) электронов отрицательно заряженного элек-тронного газа , в результате чего положительно заряженные ионы создают плотную, но пластичную кристаллическую решетку. Электроны, свободно перемещаясь между атомами, обеспечивают высокую электропроводность металлов. Металлическая связь усиливается при повышении концентрации электронного газа .  [c.6]

    Металлические связи образуют структуры путем взаимодействия положительных ионов решетки (атомных остатков) и делока-лизированных, обобществленных электронов. Эти связи являются гомеополярными. Они по существу не относятся к химическим, и понятие металлические связи можно считать качественным, так как металлы не имеют молекулярного строения, а их атомы соединяются в кристаллические образования. Этот вид связи и обусловливает высокую прочность, пластичность и электропроводность металлов. Энергия связи — около Ю Дж/моль. Прочная металлическая связь наблюдается при образовании интер-металлидов и некоторых твердых растворов. Одна из ее особенностей — отсутствие насыщения, определяемого валентностью соответствующих атомов.  [c.10]

    Взаимодействие света с металлом приводит к возникновению вынужденных колебаний свободных электронов, находящихся внутри металлов. Такие колебания вызывают вторичные волны, приводящие к сильному отражению света от металлической поверхности и сравнительно слабой волне, идущей внут])ь металла. Чем больше электропроводность металлов, тем сильнее происходит отражение света от нх поверхности. В идеальном проводнике, для которого а -> оо, поглощение полностью отсутствует н весь падающий на его поверхность свет отражается. Поэтому заметный слой металла является непрозрачным для видимого света. Сильное поглощение проникающей внутрь металла световой волны обусловлено превращением энергии волны в джоулево тепло благодаря взаимодействию почти свободных электро1Юв, испытываюидих вынужденные колебания под действием световой волны.  [c.61]

    Таким образом, характерная особенность металла, состоящая в его высокой отражательной способности и проявляющаяся в наличии особого металлического блеска чистой (не покрытой окислами) поверхности металлов, связана с электропроводностью металла. Чем больще коэффициент электропроводности, тем, вообще говоря, выше отражательная способность металлов.  [c.489]

    Подвижность носителей. Подвижность носителей заряда определяется согласно (7.124) временем релаксации т. Время релаксации было введено в модели свободных электронов Друде для объяснения теплопроводности и электропроводности металлов. Предполагалось, что за единичнре время любой электрон испытывает столкновение с вероятностью, равной 1/т, т. е. считалось, что результат столкновения не зависит от состояния электронов в момент рассеяния. Такое упрощение является чрезмерным. Частота столкновений электрона сильно зависит, например, от распределения других электронов, так как в силу принципа Паули электроны после столкновений могут переходить только на свободные уровни. Кроме того, в твердом теле существуют различные механизмы рассеяния. Поэтому при таком описании столкновений от приближения времени релаксации отказываются. Вместо введения времени релаксации предполагают существование некоторой вероятности того, что за единичное время электрон из зоны п с волновым вектором к в результате столкновения перейдет в зону с волновым вектором ki. Эту вероятность находят с помощью соответствующих микроскопических расчетов. Такой подход, однако, очень сильно осложняет рассмотрение.  [c.249]

    В предыдущей главе при обсуждении вклада электронов проводимости в теплопроводность и теплоемкость металлов было установлено, что электронный газ в металлах является сильно вырожденным. Поскольку в этом случае концентрация электронов от температуры практически не зависит, температурная зависимость электропроводности металла o=e/ip, определяется зависимостьк> подвижности от Т. В области высоких. температур в металлах, так же как и в полупроводниках, доминирует рассеяние электронов на фононах. Выше было показано, что для вырожденного электронного газа подвижность, обусловленная рассеянием на фононах, обратно пропорциональна температуре (7.164).  [c.255]

    В 1911, г., проводя эксперименты по исследованию влияния примесей на остаточное соаротивление металлов, голландский физик Г. Камерлинг-Оннес обнаружил новое явление, получившее название сверхпроводимости. Изучая зависимость сопротивления ртути от температуры, он установил, что при очень низких температурах сопротивление образца исчезало, причем самым неожиданным образом. При температуре 4,2 К удельное электрическое сопротивление резко обращалось в нуль (рис. 7.31). Изложенная выше теория электропроводности металлов предсказывает, что в образцах без примесей и дефектов удельное f сопротивление должно стремиться к нулю при  [c.262]

    mash-xxl.info

    Электропроводность металлов и интерметаллических - Справочник химика 21

        Металлы относятся к веществам с очень хорошей электронной проводимостью (проводники первого рода). Их удельная электропроводность о от 10 до 10 ом -см , НЛП в системе СИ от 10 до 10 сим-мг (1 сим = 1 oл( ). Несколько меньшей проводимостью, чем чистые металлы, обладают их сплавы, некоторые интерметаллические соединения и различные карбиды, гидриды, нитриды металлов, являющиеся фазами переменного состава. Удельная проводимость металлов выражается уравнением [c.231]     Соединения внедрения в отличие от сплавов замещения и многи.х интерметаллических соединений довольно хрупки. Соединения внедрения могут обладать металлическим блеском и хорошей электропроводностью, но редко бывают пластичными. Эти свойства, как и следовало ожидать, согласуются с принятой ранее моделью металлов, В случае соединений внедрения атомы металла продолжают оставаться в подвижном газе из электронов, занимающих делокализованные орбитали, но плоскости скольжения отсутствуют, поскольку внедрившиеся атомы действуют как гвозди , скрепляющие плоскости. По той же причине снижается и электропроводность, но не так сильно, как пластичность. Внедрившиеся атомы стремятся затыкать каналы электронной проводимости, хотя в данном случае их действие проявляется не столь заметно, как при стягивании крупных атомов, резко уменьшающем пластичность. Такое явление, как каустическая хрупкость железных электродов, применяемых в промышленности при электролизе водных растворов едкого натрня, обусловлено проникновением атомов водорода (образовавшихся при восстановлении воды) в железный катод. [c.109]

        Интерметаллические соединения представляют собой металлоподобные по внешнему виду и по физическим свойствам вещества. Однако типичные для металлов свойства у интерметаллидов проявляются слабее обычно величина их электропроводности меньше, чем у наименее электропроводного компонента, а интерметаллические соединения металлов И1А и IVA групп даже являются полупроводниками. Блеск интерметаллидов, их пластичность и теплопроводность слабее блеска, пластичности и теплопроводности соответствующих элементарных металлов. [c.31]

        Образование соединений между металлами представляет очень важную проблему при разработке сплавов со специальными свойствами. Интерметаллиды — это обычно упрочняющие фазы, обеспечивающие работу сплавов при высоких температурах эксплуатации (придают жаропрочность). Интерметаллические соединения могут образовываться в жидких расплавах, при распаде твердых растворов или в твердом состоянии за счет процессов диффузии одного металла в другом. Интерметаллиды, возникающие за счет объединения электронов нескольких атомов, имеют пониженную электропроводность и повышенную хрупкость. [c.412]

        Интерметаллические соединения могут образовываться в жидких расплавах, при распаде твердых растворов или в твердом состоянии за счет процессов диффузии одного металла в другом. Интерметаллиды, возникающие за счет объединения электронов нескольких атомов, имеют пониженную электропроводность и повышенную хрупкость. .  [c.400]

        В настоящей главе будут рассмотрены атомные дефекты кристаллической решетки простых металлов, а также интерметаллических или других соединений металлов, имеющих частично заполненную зону проводимости и обладающих металлическим характером электропроводности. Общей отличительной чертой таких кристаллов является наличие большого числа коллективизированных электронов, ведущих себя как свободные частицы, что значительно упрощает рассмотрение реакций между атомными дефектами. [c.72]

        В 1903 г. Н. И. Степанов, блестяще окончив Горный институт, остался при кафедре аналитической химии в качестве ассистента. В течение последующих лет им изучалась электропроводность металлических сплавов. Н. И. Степанов разработал метод получения образцов хрупких сплавов посредством насасывания их в жидком состоянии в стеклянные или фарфоровые трубки. Этот способ впервые дал возможность измерять электросопротивление и температурный коэффициент интерметаллических соединений. Н. И. Степанов установил, что температурный коэффициент электросопротивления интерметаллических соединений очень близок к температурному коэффициенту чистых металлов. Эта закономерность позволяет отличать определенные химические соединения от твердых растворов, так как последние имеют гораздо меньший температурный коэффициент [36[. [c.112]

        Формулы рассматриваемых соединений не отвечают обычным валентно стям соответствующих элементов. Часто эти соединения не имеют определенного стехиометрического состава (соотношение металл/неметалл не является небольшим целым числом). В этом отношении они аналогичны интерметаллическим соединениям или металлическим промежуточным фазам. Впрочем, физические свойства тоже сходны с физическими свойствами металлов соединения непрозрачны, проводят электрический ток (несколько хуже, чем чистый металл), электропроводность с повышением температуры уменьшается, а при низкой температуре появляется сверхпроводимость. Кроме того, соединения проявляют слабый парамагнетизм, почти не зависящий от температуры, что характерно для свободных электронов в металлических решетках. [c.595]

        Со многими металлами кремний образует силициды (МдаЗ , Ре51, Сгз51, Мп581з и др.). Это твердые тугоплавкие вещества. Большинство силицидов похожи на интерметаллические соединения они электропроводны и имеют составы, не отвечающие обычным степеням окисления элементов. [c.376]

        Понятие металлической связи. Металлы, в отличие от всех других кристалличесь их твердых тел, обладают характерными физическими свойствами и особенными кристаллическими структурами. Металлические кристаллы обладают высоко11 электропроводностью и теплопроводностью, а кристаллические структуры обычно удовлетворяют требованиям плотнейших упаковок н характеризуются, следовательно, болх ши-ми координационными числами. Соединения, образующиеся из нескольких металлических элементов, отличаются по характеру связи от всех других классов химических веществ. Обычные представления о валентности элементов не способны объяснить химический состав большинства интерметаллических соединений. Состав интерметаллических фаз часто не подчиняется закону простых кратных отношений и может варьировать в широких пределах. Этот факт говорит о том, что связь между атомами в металлических кристаллах (и жидких расплавах) не ограничивает соотношение элементов ии численно, ни прост )а11-ственно. Каждый атом в металле стремится окружить себя максималь- [c.197]

        В случае приваривания золоченых выводов микросхем происходит, по-существу, не сварка, а пайка, в которой золото играет роль припоя. Следует принимать во внимание опасность появления пурпурной чумы , когда вокруг сварного шва возникает пурпурная кайма. При сварке золота с алюминием в тонкопленочных микроузлах в результате диффузии золота, которая протекает хмедлен-но при комнатной температуре и быстро, когда металлы нагреты, образуются пористые интерметаллические соединения типа Аид А1у, обогащенные алюминием (АиАЬ) или золотом (АигА ). Обогащенное алюминием прочное соединение АиАЬ ярко пурпурного цвета (отсюда и название дефекта) по физическим свойствам напоминает металл с хорошей электропроводностью. [c.51]

        Многие свойства таких интерметаллидов являются как бы промежуточными между свойствами составляющих их компонентов. Однако нередко эти интерметаллиды характеризуются и своими специфическими свойствами, в частности электропроводностью и магнитными свойствами. Так, медь и марганец магнитными свойствами не обладают, а их сплав является сильным ферромагнетиком. Иногда для одной и той же пары металлов известно по несколько интерметаллических соединений. Такие интерметаллиды подчиняются закону кратных отношений, например Си2п, щZns, Си2пз. [c.156]

        Благодаря общности закономерностей, лежащих в основе процессов кристаллизации, рассматриваемые методы могут быть использованы при изучении систем, образованных самыми различными объектами — металлами, полупроводниковыми и интерметаллическими соединениями, солями, низкоплавкими молекулярно-кристаллическими органическими и неорганическими веществами. Это показывает, что направленная кристаллизация превосходит поуни-версальпости те методы физико-химического анализа (например, кристаллооптический анализ или измерение электропроводности и микротвердости), которые отличаются определенной ограниченностью областей применения, обусловленной специфичностью природы объектов исследования. [c.126]

        В качестве примера диаграммы состояния системы, образующей интерметаллическое соединение, рассмотрим диаграмму состояния системы магний — серебро (рис. XIV, 10). Эти металлы образуют два химических соединения М Ай и MgзAg. Первое из них плавится конгруентно, второе — инконгруентно. Сопоставим кривую плавкости системы М —Ag с кривой состав — электропроводность для твердых фаз при 25° С (рис. XIV, 10). Уже небольшие добавки [c.388]

        Вольфрамовые бронзы, Мех УОз. где Ме1 = Ха . +, К, ВЬ , Сз II 1 > а > О, являются нестехиометрическими соединениями (аналогами твердых растворов интерметаллических фаз), устойчивыми на воздухе и интенсивно окрашенными. Вольфрамовые бронзы химически инертны, обладают высокой тепло- и электропроводностью. Онп получаются при частичном восстановлении поливольфраматов щелочных металлов водородом, металлическими вольфрамом или натрием ири нагревании, электролитическим восстановлением расплавленных вольфраматов щелочных металлов с ШОз и частичным восстановлением расплавленных вольфраматов щелочных металлов и УОз металлическим натрием в инертной атмосфере. [c.378]

        Интерметаллические полупроводники АзВ и А В мало растворяют примеси. Поэтому в примесной области проводимости всегда имеют положительный температурный коэффициент электропроводности т. е. эти соединения не обладают полуметаллическими свойствами. Максимальная растворимость посторонних примесных атомов в СззЗЬ оценивается порядком 10 сж" . Малая растворимость объясняется ярко выраженной ионностью антимонида цезия, в котором с трудом растворяются металлы с металлическим типом связи. [c.208]

        При пропускании постоянного тока сквозь жидкие сплавы двух металлов обладающий большей электропроводностью, как правило, перемещается к катоду, а меньшей— к аноду. У интерметаллических соединений электролитическое выделение элементов нередко идет строго по закону электролиза, т. е. как у обычных солей. Например, при электролизе растворенного в жидком аммиаке Na4Pbg на катоде выделяются четыре атома натрия, а на аноде — девять атомов свинца. [c.488]

        Интерметаллические соединения. Гримм [16] дал классификацию бинарных соединений различных типов, соответствующую в основном типам связей, рассмотренным в гл. XIII. Его таблицы показывают, что громадное большинство всех известных или предполагаемых соединений являются металлическими. Данная им классификация основана главным образом на выводах из физических свойств соединений, но она в основном безусловно правильна. Металлы и металлические соединения узнаются благодаря их относительно высокой электропроводности, обусловленной наличием свободных электронов, по металлическому блеску, вследствие большой отражательной способности (которая, согласно теоретической оптике, также объясняется наличием в них свободных электронов), и таким физическим свойствам, как ковкость, которая зависит от способности атомов легко скользить друг по другу, что возможно при наличии металлических связей, но не при локализованных ковалентных связях (в этом случае должен происходить разрыв связей) и не при ионных [c.375]

    chem21.info

    Контроль и влияние примеси на электропроводность некоторых металлов

    При наличии даже незначительного количества примесей изменяется электропроводность металлов приведем пример из литературы влияние примеси на электропроводность рис. 4.8.1, а – алюминий, б – медь.

    Вихретоковый измеритель удельной электрической проводимости ИЭ-Т позволяет установить зависимость электропроводности σ металлов от наличия различных примесей и решить обратную задачу – по электропроводности и составу примесей определить их количество.

    В металловедении электропроводность с давних пор рассматривалась как ценное вспомогательное средство для изучения состава и свойств материалов. Но методы измерения электропроводности требовали много времени и были связаны с изготовлением образцов определенной формы.

    Рис.4.8.1. Влияние примесей на электропроводность алюминия(а),

    Меди (б)

    При использовании индукционных вихретоковых измерителей удельной проводимости электропроводности типа ИЭ - Т для измерения электропроводности немагнитных материалов достаточно приложить датчик к поверхности контролируемого объекта.

    Такой метод измерения электропроводности не требует изготовления специальных образцов, не разрушает контролируемой поверхности и дает возможность в течение нескольких секунд измерить ее на любом участке детали.

    При сортировке листовых материалов учитывают влияние плакировки. Чтобы она не влияла на показания прибора, ее удаляют на небольшом участке листа (на площади в 1 см² ) ближе к краю листа. У плакированных листов электропроводность на 3-4 м/Ом · мм² выше, чем у неплакированных.

    Для одной и той же марки материала наблюдается разброс в показаниях электропроводности до 2–3 м/Ом·мм². Это объясняется значительными колебаниями содержания примеси в составе сплава. Определить зону разброса значений электропроводности каждого сплава можно путем набора статистических данных. В ряде стран проводится систематическая работа по набору такой статистики для алюминиевых, медных и других сплавов.

    Более точные границы возможного разброса значений электропроводности можно установить по образцам специально отлитых плавок ( с верхним, средним и нижним пределами содержания легирующих элементов в пределах ГОСТ для данного сплава.

    Разброс является главным фактором, ограничивающим возможности применения приборов измерителей электропроводности типа ИЭ для сортировки цветных материалов.

    Сортировать сплавы по электропроводности можно лишь в том случае, если зоны разброса не перекрывают друг друга. Необходимо, чтобы сортируемые материалы находились в одном и том же состоянии (например, сыром или термически обработанном). Если проверяемые материалы имеют покрытия, то толщина и состав покрытия должны быть одинаковыми для всей проверяемой партии. При сортировке листовых материалов учитывают влияние плакировки. Чтобы она не влияла на показания прибора, ее удаляют на небольшом участке листа (на площади в 1см²) ближе к краю листа. У плакированных листов электропроводность на 3-4 м / Ом · мм² выше, чем у неплакированных проверяемой партии. При сортировке листовых материалов учитывают влияние плакировки. Чтобы она не влияла на показания прибора, ее удаляют на небольшом участке листа (на площади в 1см²) ближе к краю листа. У плакированных листов электропроводность на 3-4 м / Ом · мм² выше, чем у неплакированных

    Зависимость ВТ от электропроводности, позволяет с высокой точностью по показаниям прибора определить значение электропроводности и ее изменения вплоть до 10 -5 от абсолютного значения.

    Для количественного измерения электропроводности или

    определения свойств материала, однозначно связанных с нею, применяются

    Вихретоковые измерители типа ИЭ-Т.

    При контроле накладной датчик прибора устанавливают на контролируемую деталь.

    Электропроводность металла в значительной степени зависит от состава и количества примесей. Промышленные металлы в отличии от металлов повышенной чистоты загрязнены различными элементами. Поэтому электропроводность их более низкая и колеблется в зависимости от общего количества примесей и степени их растворимости в основном металле. Наличие даже незначительного количества примесей резко снижает электропроводность и технологические свойства металлов, и может явиться причиной образования безконтрольного их поведения.

    Электропроводность алюминия высокой чистоты (99.9%)

    37 – 38 м/ Ом·мм². У технически чистого алюминия из-за имеющихся в нем различных примесей она значительно ниже: 34 – 36 м/ Ом · мм²

    Добавка 0.15 % металла в виде растворимых примесей в алюминии вызывает приблизительно следующий порядок уменьшения электропроводности алюминия табл. 1.6.3.

    Таблица 4.8.1

    V

    Ti

    Mg

    Mn

    Si

    Cu

    Zn

    Cr

    Ni

    5

    4

    1

    0,8

    0,7

    0,4

    0,14

    0,08

    0,08

    σ, м /Ом·мм²

    Промышленные металлы сортируют на высокие и низкие сорта. Для этой цели удобно применять приборы ИЭ-Т. В табл. 4.8.1 дана электропроводность некоторых металлов. Надо иметь ввиду, что изменение на 1º С приводит к изменению электропроводности, например у меди, на 0,22м/Ом·мм².

    В табл 4.8.2 представлены литературные данные по электропроводности и температурному коэффициенту некоторых чистых металлов.

    studfiles.net


    Видеоматериалы

    24.10.2018

    Опыт пилотных регионов, где соцнормы на электроэнергию уже введены, показывает: граждане платить стали меньше

    Подробнее...
    23.10.2018

    Соответствует ли вода и воздух установленным нормативам?

    Подробнее...
    22.10.2018

    С начала года из ветхого и аварийного жилья в республике были переселены десятки семей

    Подробнее...
    22.10.2018

    Столичный Водоканал готовится к зиме

    Подробнее...
    17.10.2018

    Более 10-ти миллионов рублей направлено на капитальный ремонт многоквартирных домов в Лескенском районе

    Подробнее...

    Актуальные темы

    13.05.2018

    Формирование энергосберегающего поведения граждан

     

    Подробнее...
    29.03.2018

    ОТЧЕТ о деятельности министерства энергетики, ЖКХ и тарифной политики Кабардино-Балкарской Республики в сфере государственного регулирования и контроля цен и тарифов в 2012 году и об основных задачах на 2013 год

    Подробнее...
    13.03.2018

    Предложения организаций, осуществляющих регулируемую деятельность о размере подлежащих государственному регулированию цен (тарифов) на 2013 год

    Подробнее...
    11.03.2018

    НАУЧИМСЯ ЭКОНОМИТЬ В БЫТУ

     
    Подробнее...

    inetpriem

    
    << < Ноябрь 2013 > >>
    Пн Вт Ср Чт Пт Сб Вс
            1 2 3
    4 5 6 7 8 9 10
    11 12 13 14 15 16 17
    18 19 20 21 22 23 24
    25 26 27 28 29 30  

    calc

    banner-calc

    .