1 Ом· м ═ 10·10 мкОм· м ═ 10· 10 Ом· мм²/м.

Диапазон значений удельного сопротивления ρ металлических проводников (при нормальной температуре) довольно узок: от 0,016 для серебра и до примерно10 мкОм· м для железохромалюминиевых сплавов, т. е. он занимает всего три порядка. Удельная проводимость металлических проводников согласно классической теории металлов может быть выражена следующим образом:

γ ═ ℮²nо λ ⁄ 2mυт , (3)

где ℮ ― заряд электрона; nо ― число свободных электронов в единице объема металла; λ ― средняя длина свободного пробега электрона межу двумя соударениями с узлами решетки; m ― масса электрона; υт ― средняя скорость теплового движения свободного электрона в металле.

Преобразование выражения (3) на основе положений квантовой механики приводит к формуле

γ ═ К · ³√nо² · λ , (4)

где К ― численный коэффициент; остальные обозначения ― прежние.

Для различных металлов скорости хаотического теплового движения электронов υт (при определенной температуре) примерно одинаковы. Незначительно различаются также и концентрации свободных электронов nо (например, для меди и никеля это различие меньше 10%). Поэтому значение удельной проводимости γ (или удельного сопротивления ρ) в основном зависит от средней длины свободного пробега электронов в данном проводнике λ, которая, в свою очередь, определяется структурой проводникового материала. Все чистые металлы с наиболее правильной кристаллической решеткой характеризуются наименьшими значениями удельного сопротивления; примеси, искажая решетку, приводят к увеличению ρ. К такому же выводу можно прийти, исходя из волновой природы электронов. Рассеяние электронных волн происходит на дефектах кристаллической решетки, которые соизмеримы с расстоянием около четверти длины электронной волны. Нарушения меньших размеров не вызывают заметного рассеяния волн. В металлическом проводнике, где длина волны электрона 0,5 нм, микродефекты создают значительное рассеяние, уменьшающее подвижность электронов, и, следовательно, приводит к росту ρ материала.

Температурный коэффициент удельного сопротивления металлов. Число носителей заряда (концентрация свободных электронов) в металлическом проводнике при повышении температуры практически остается неизменным. Однако вследствие усилений колебаний узлов кристаллической решетки с ростом температуры появляется все больше и больше препятствий на пути направленного движения свободных электронов под действием электрического поля, т. е. уменьшается средняя длина свободного пробега электрона λ, уменьшается подвижность электронов и, как следствие, уменьшается удельная проводимость металлов и возрастает удельное сопротивление. Иными словами, температурный коэффициент удельного сопротивления металлов (кельвин в минус первой степени)

ТК ═ ρ ═ 1⁄ρ· dρ ⁄dT (5)

положителен. Согласно выводам электронной теории металлов значения ρ чистых металлов в твердом состоянии должны быть близки к температурному коэффициенту расширения идеальных газов, т. е. 1 ⁄ 273 ≈ 0,0037 К ¯¹ (повышенными значениями ρ обладают некоторые металлы, в том числе ферромагнитные металлы — железо, никель и кобальт). При изменении температуры в узких диапазонах на практике допустима кусочно-линейная аппроксимация зависимости ρ (Т); в этом случае принимают, что

ρ2 ═ ρ1 [1 + āρ (Т2-Т1)] , (6)

где ρ 1 и ρ2 — удельные сопротивления проводникового материала при температурах Т1 и Т2 соответственно (при этом Т1 ‹Т2); āρ — так называемый средний температурный коэффициент удельного сопротивления данного материала в диапазоне температур от Т1 до Т2.

Изменение удельного сопротивления металлов при плавлении. При переходе из твердого состояния в жидкое у большинства металлов наблюдается увеличение удельного сопротивления ρ; однако у некоторых металлов ρ при плавлении уменьшается. Удельное сопротивление увеличивается при плавлении у тех металлов, у которых при плавлении увеличивается объем, т.е. уменьшается плотность; и, наоборот, у металлов, уменьшающих свой объем при плавлении, — галлия, висмута, сурьмы (аналогичным фазовому переходу лед—вода) ρ уменьшается.

Удельное сопротивление сплавов. Как уже указывалось, примеси и нарушения правильной структуры металлов увеличивают их удельное сопротивление. Значительное возрастание ρ наблюдается при сплавлении двух металлов в том случае, если они образуют друг с другом твердый раствор, т. е. при отверждении совместно кристаллизуются, и атомы одного металла входят в кристаллическую решетку другого. Удельное сопротивление сплава двух металлов, образующих друг с другом твердый раствор, зависит от изменения содержания каждого из них в пределах от 0 до 100%. Кривая ρ имеет максимум, соответствующий некоторому определенному соотношению между содержанием компонентов в сплаве. Обычно при этом наблюдается определенная закономерность и в изменении ρ: относительно высокими значениями температурного коэффициента удельного сопротивления обладают чистые металлы, а у сплавов ρ меньше и даже может приобретать небольшие отрицательные значения. Такое изменение ρ и ρ от содержания компонентов сплава можно объяснить тем, что вследствие более сложной структуры сплава по сравнению с чистыми металлами его уже нельзя рассматривать как классический металл, т. е. изменение удельной проводимости γ сплава обусловливается не только изменением подвижности носителей заряда, но в некоторых случаях и частичным возрастанием концентрации носителей заряда при повышении температуры. Сплав, у которого уменьшение подвижности с ростом температуры компенсируется возрастанием концентрации носителей заряда, будет иметь нулевой температурный коэффициент удельного сопротивления.

На кривых зависимости удельного сопротивления от состава для некоторых систем двух различных металлов можно наблюдать и весьма резкие отклонения от рассмотренной выше закономерности. Так, Н. С. Курнаков установил, что в тех случаях, когда при определенном соотношении между компонентами они образуют друг с другом явно выраженные химические соединения (интерметаллиды), на кривых зависимости ρ (а также и ρ) от состава наблюдаются изломы. Исследования А. Ф. Иоффе показали, что многие интерметаллиды являются не веществами с металлическим характером электропроводности, а электронными полупроводниками.

Если же сплав двух металлов создает раздельную кристаллизации, и структура застывшего сплава представляет собой смесь кристаллов каждого из компонентов (т. е. если эти металлы не образуют твердого раствора и искажение кристаллической решетки каждого компонента не наблюдается), то удельная проводимость γ сплава меняется с изменением состава приблизительно линейно, т. е. определяется арифметическим правилом смещения.

Теплопроводность металлов. За передачу теплоты через металл в основном ответственны те же свободные электроны, которые определяют и электропроводность металлов и число которых в единице объема металла весьма велико. Поэтому, как правило, коэффициент теплопроводности γт металлов намного больше, чем коэффициент теплопроводности диэлектриков. Очевидно, что при прочих равных условиях, чем больше удельная электрическая проводимость γ металла, тем больше должен быть и его коэффициент теплопроводности. Легко также видеть, что при повышении температуры, когда подвижность электронов в металле и соответственно его удельная проводимость γ уменьшаются, отношение коэффициента теплопроводности металла к его удельной проводимости γт / γ должно возрастать. Математически это выражается законом Видемана-Франца-Лоренца:

γт / γ ═ LoT , (7)

где Т — термодинамическая температура, К; Lo — число Лоренца, равное

Lo ═ π²k² ⁄ 3℮². (8)

Подставляя в формулу (8) значения постоянной Больцмана k ═ 1,38 ∙10¯²³ Дж ⁄К и заряда электрона ℮ ═ 1,6 ∙ 10 ¯¹⁹ Кл, получаем Lo ═ 2,45∙10‾ В² ⁄ К².

Закон Видемана—Франца—Лоренца выполняется (в области температур, близких к нормальной или несколько повышенных) для большинства металлов (исключение составляют марганец и бериллий). Проверим справедливость этого закона для меди при нормальной температуре. Подставляя в формулу (7) параметры меди γ ═ 58∙ 10 ⁶ См ⁄ м и γT ═ 390 Вт ⁄ (м∙К) и температуру Т ═ 293 К ,получаем Lo ═ 2,47∙ 10‾ В² ⁄ К², что весьма близко к теоретическому значению. При нормальной температуре для алюминия Lo ═ 2,1 ∙10‾ , для серебра 2,35 ∙10‾, для цинка 2,45 ∙10‾, для свинца и олова 2.5 ∙10‾ , для платины 2,6 ∙ 10‾,для железа 2,9 × 10‾ В²/К². Однако в области низких температур отношение

γт / (γТ) уже не остается неизменным. Чистота и характер механической обработки металла могут заметно влиять на его теплопроводность, в особенности при низких температурах.

Термоэлектродвижущая сила. При соприкосновении двух различных металлических проводников (или полупроводников) между ними возникает контактная разность потенциалов. Причина появления этой разности потенциалов заключается в различии значений работы выхода электронов из различных металлов, а также в том, что концентрация электронов, а, следовательно, и давление электронного газа у разных металлов и сплавов могут быть неодинаковыми. Из электронной теории металлов следует, что контактная разность потенциалов между металлами А и В равна

U AB ═ U B — U A + kT⁄ ℮·ln n0A ⁄ n0B , (9)

где UA и UB — потенциалы соприкасающихся металлов; n0A и n0B — концентрации электронов в металлах А и В; k — постоянная Больцмана; ℮ — абсолютная величина заряда электрона.

Если температуры «спаев» одинаковы, то сумма разности потенциалов в замкнутой цепи равна нулю. Иначе обстоит дело, когда один из спаев имеет температуру Т1, а другой — температуру Т2. В этом случае между спаями возникает термо-ЭДС, равная

U═ U AB +UBA═UB—UA+kT1 ⁄℮∙ln n0A ⁄ n0B +UA—UB+

+kT2 ⁄ ℮∙ln n0B ⁄ n0A ═ k ⁄℮ (T1—T2) ln n0A ⁄ n0B , (10)

что можно записать в виде

U ═ ψ (T1—T2) , (11)

где ψ — постоянный для данной пары проводников коэффициент термо-ЭДС, т. е. термо-ЭДС должна быть пропорциональна разности температур спаев.

Фактически соотношение (11) соблюдается не всегда, и зависимость термо-ЭДС от разности температур спаев может быть не строго линейной. Провод, составленный из двух изолированных друг от друга проволок из различных металлов или сплавов (термопара), применяют для измерения температур. В термопарах используются проводники, имеющие большой и стабильный коэффициент термо-ЭДС. Наоборот, для обмоток измерительных приборов и резисторов стремятся применять проводниковые материалы и сплавы с возможно меньшим коэффициентом термо-ЭДС относительно меди, чтобы избежать появления в измерительных схемах паразитных термо-ЭДС, которые могли бы вызвать ошибки при точных измерениях.

Температурный коэффициент линейного расширения проводников. Этот коэффициент, вычисляемый по тому же выражению, что и для диэлектриков, интересен не только при рассмотрении работы различных сопряженных материалов в той или иной конструкции (возможность растрескивания или нарушения вакуум-плотного соединения со стеклами, керамикой при измерении температуры и т. п.). Он необходим также и для расчета температурного коэффициента электрического сопротивления провода

ТК R ═ R ═ρ— ℓ . (12)

Правда, для чистых металлов ℓ «ρ, так что в этой формуле можно пренебречь ℓ по сравнению с ρ и считать приближенно R ≈ρ. Однако для сплавов, имеющих малый ρ, данная формула может иметь существенное практическое значение. Значение ℓ металлов возрастает при повышении температуры и приближении к температуре плавления. Поэтому, как правило, при нормальной температуре легкоплавкие металлы имеют сравнительно высокие, а тугоплавкие—сравнительно низкие значения ℓ.

Механические свойства проводников характеризуют пределом прочности при растяжении р. и относительным удлинением перед разрывом ∆ℓ ⁄ ℓ, а также хрупкостью, твердостью и термической обработки, от наличия легирующих примесей и т. п. Влияние отжига приводит к существенному уменьшению р. и увеличению ∆ℓ ⁄ ℓ. Такие физические параметры проводниковых материалов, как температура плавления и кипения, удельная теплоемкость и другие, не требуют особых пояснений.

Различные сплавы, припои, неметаллические проводники

Сплавы высокого сопротивления для резисторов и нагревательных приборов

Общие сведения. При использовании сплавов высокого сопротивления для электроизмерительных приборов и образцовых резисторов, помимо высокого удельного сопротивления ρ, требуются высокая стабильность ρ во времени, малый температурный коэффициент удельного сопротивления ρ и малый коэффициент термо-ЭДС в паре данного сплава с медью. Сплавы для электронагревательных элементов должны длительно работать на воздухе при высоких температурах (иногда до 1000 °С и даже выше). Кроме ТОО, во многих случаях требуется технологичность сплавов ― возможность изготовления из них гибкой проволоки, иногда весьма тонкой (диаметром порядка сотых долей миллиметра). Наконец, желательно, чтобы сплавы, используемые для приборов, производимых в больших количествах,– реостатов, электроплиток, электрических чайников, паяльников,– были дешевыми, и по возможности не содержали дефицитных компонентов.

Манганин. Это наиболее типичный и широко применяемый для изготовления образцовых резисторов сплав. Примерный состав его: Cu – 85 %, Mn -12 %, Ni – 3 %; название происходит от наличия в нем марганца (латинское manganum); желтоватый цвет объясняется большим содержанием меди. Значение ρ манганина 0,42− 0,48 мкОм∙ м; ρ весьма мал, (5−30)∙10¯⁶ К¯¹; коэффициент термо-ЭДС в паре с медью всего лишь 1 − 2 мкВ ⁄ К. Манганин может вытягиваться в тонкую (диаметром до 0,02 мм) проволоку: часто манганиновая проволока выпускается с эмалевой изоляцией.

Для обеспечения малого значения ρ и стабильности ρ во времени манганиновая проволока подвергается специальной термообработке (отжиг в вакууме при температуре 550− 600 °С с последующим медным охлаждением; намотанные катушки иногда дополнительно отжигаются при 200 °С). Предельно длительно допустимая рабочая температура сплавов манганина не более 200 °С; механические свойства: р ═ 450 − 600 МПа, ∆ℓ ⁄ ℓ═ 15− 30%. Плотность манганина 8,4 Мг ⁄ м³.

Константан ─ сплав, содержащий около 60 % меди 40 % никеля; этот состав отвечает минимуму ρ в системе Cu − Ni при довольно высоком значении ρ. Название «константан» объясняется значительным постоянством ρ при изменении температуры (для сплавов типа константана ρ при нормальной температуре составляет минус (5 −25) ∙10¯⁶ К¯¹ при ρ ═ 0,48 − 0,52 мкОм∙ м). По механическим свойствам константан близок манганину (р ═ 400−500 МПа, ∆ℓ ⁄ ℓ═ 20 − 40 %). Его плотность 8,9 Мг ⁄ м³.

Нагревостойкость константана выше, чем манганина: константан можно применять для изготовления реостатов и электронагревательных элементов, длительно работающих при температуре 450 °С.

Существенным отличием константана от манганина является высокая термо-ЭДС константана в паре с медью, а также с железом: его коэффициент термо-ЭДС в паре с медью составляет 45 − 55 мкВ ⁄ К. Это является недостатком при использовании константановых резисторов в измерительных схемах; при наличии разности температур в местах контакта константановых проводников с медными возникают термоэлектродвижущие силы, которые могут явиться источником ошибок, особенно при мостовых и потенциометрических методах измерений. Зато константан с успехом может быть использован при изготовлении термопар, служащих для измерения температуры, если последняя не превышает нескольких сотен градусов.

Широкому применению константана препятствует большое содержание в его составе дорогого и дефицитного никеля.

Сплавы на основе железа. Эти сплавы в основном применяются для электронагревательных элементов. Высока нагревостойкость таких элементов объясняется введением в их состав достаточно больших количеств металлов, имеющих высокое значение объемного коэффициента оксидации К, потому при нагреве на воздухе образующих практически сплошную оксидную пленку. Такими металлами являются никель, хром и алюминий. Железо имеет объемный коэффициент оксидации меньше единицы и потому при нагреве легко окисляется; чем больше содержание железа в сплаве, например, с Ni и Cr, тем менее нагревостоек этот сплав.

Сплавы системы Fe―Ni―Cr называются нихромами или (при повышенном содержании Fe) ферронихромами; сплавы системы Fe―Cr―Al называются фехралями и хромалями. Происхождение названий этих сплавов не требует разъяснения. Следует отметить, что для самых различных сплавов по принятым стандартам часто применяются условные обозначения, составляемые из букв и чисел. Буквы эти обозначают наиболее характерные элементы, входящие в состав сплавов, при чем буква входит в название элемента, но не обязательно является первой буквой этого названия (например, Б обозначает ниобий, В―вольфрам, Г―марганец, Д―медь, К―кобальт, Л―бериллий, Н―никель, Т―титан, Х―хром, Ю―алюминий и т. п.), а число― приблизительное содержание данного компонента в сплаве (в процентах по массе); дополнительные цифры в начале обозначения определяют повышенное (цифра 0) или пониженное качество сплава. Так, например, обозначение Х23Ю5 соответствует сплаву с содержанием хрома 23 % и алюминия―около 5%.

Помимо скорости окисления того или иного чистого металла или компонента сплава большое влияние на срок жизни нагревательного элемента, работающего на воздухе, оказывают свойства образующегося оксида. Если он летуч, то он удаляется с поверхности металла и не может защитить оставшийся металл от дальнейшего окисления. Так, оксиды вольфрама и молибдена легко улетучиваются, а потому эти металлы не могут работать в накаленном состоянии при доступе кислорода. Если же оксид нелетуч, то он при окислении образует слой на поверхности металла.

Стойкость хромо-никелевых сплавов при высокой температуре в воздушной среде объясняется близкими значениями температурных коэффициентов линейного расширения этих сплавов и их оксидных пленок. Поэтому растрескивание оксидных пленок имеет место только при резких сменах температуры; тогда при последующих нагревах кислород воздуха будет проникать в образовавшиеся трещины и производить дальнейшее окисление сплава. Поэтому при многократном кратковременном включении электронагревательного элемента из нихрома он может перегореть значительно скорее, чем при непрерывной работе элемента при той же температуре.

Срок жизни элементов из нихрома и других нагревостойких сплавов существенно укорачивается также при наличии колебаний сечения проволоки: в местах с уменьшенным сечением («шейки») нагревательные элементы перегреваются и легче перегорают.

Длительность работы электронагревательных элементов из нихрома и аналогичных сплавов может быть во много раз увеличена при исключении доступа кислорода к поверхности проволоки. В трубчатых нагревательных элементах спираль из сплава высокого сопротивления проходит по оси трубки из стойкого к окислению металла; промежуток между проволокой и трубкой заполняется порошком диэлектрика с высокой теплопроводностью (например, магнезией MgO). При дополнительной протяжке такой трубки ее внешний диаметр уменьшается, магнезия уплотняется и образует механически прочную изоляцию внутреннего проводника. Такие нагревательные элементы применяются, например, в электрических кипятильниках; они могут работать весьма длительно без повреждений.

Механические параметры сплавов типа нихрома: р ═ 650― 700 МПа, ∆ℓ ⁄ ℓ═ 25―30%.Нихромы весьма технологичны, их можно легко протягивать в сравнительно тонкую проволоку или ленту, они имеют высокую рабочую температуру. Однако, как и в константане, в тих сплавах велико содержание дорогого дефицитного компонента―никеля.

Хромо-алюминиевые сплавы (фехраль, хромаль) намного дешевле нихромов, так как хром и алюминий сравнительно дешевы и легко доступны. Однако эти сплавы менее технологичны, более тверды и хрупки, из них могут быть получены проволоки и ленты лишь большего поперечного сечения, чем из нихромов. Поэтому эти сплавы в основном используются в электротермической технике для электронагревательных устройств большой мощности и промышленных электрических печей.

Сплавы для термопар

Для изготовления термопар применяются следующие сплавы:

копель (56 % Cu и 44 % Ni),

алюмель (95 % Ni, остальное Al, Si и Mg),

хромель (90 % Ni и 10 % Cr),

платинородий (90 % Pt и 10 % Rh).

Термопары могут применяться для измерения следующих температур:

платинородий ― платина ―до 1600 °С,

медь ―константан и медь ― копель ―до 350 °С,

железо ― константан, железо ― копель и хромель ― копель ―до 600 °С,

хромель ― алюмель ― до 900-1000 °С.

Наибольшую термо-ЭДС при данной разности температур развивает термопара хромель ― копель. Знак термо-ЭДС у термопар таков, что в холодно спае ток идет от первого названного в паре материала ко второму (т. е. от хромеля к копелю, от меди к константану), а в горячем пае ―в обратном направлении.

Весьма значительными коэффициентами термо-ЭДС обладают некоторые полупроводниковые материалы, которые, в частности, могут использоваться для изготовления термоэлектрических генераторов.

Тензометрические сплавы

Эти сплавы применяются в преобразователях деформации различных конструкций под действием механических (обычно растягивающих) усилий. Действие таких преобразователей основано на изменении при деформациях тензометрического элемента. Коэффициент тензочувствительности определяется выражением

d ═ ΔR ⁄R ∙ ℓ ⁄∆ℓ ,

где ΔR ― изменение сопротивления R при изменении ∆ℓ длины элемента ℓ.

Значение d может быть рассчитано по формуле

d ═ 1 + Δρ ⁄ρ ∙ ES⁄ F + 2μ.

Здесь Δρ ―изменение удельного сопротивления ρ материала тензопреобразователя под влиянием механической нагрузки F; S ― площадь поперечного сечения проволоки преобразователя; E ― модуль Юнга; μ ― коэффициент Пуассона материала этой проволоки.

Основным материалом для тензопреобразователей, работающих при сравнительно невысоких температурах, является описанный выше константан.

Контактные материалы

Наиболее ответственными контактами, применяемыми в электротехнике, являются контакты, служащие для периодического замыкания и размыкания электрических цепей (разрывные, а также скользящие контакты).

Материалы для разрывных контактов, применяемые для размыкания цепей при больших силах тока и высоких напряжениях, должны обеспечивать высокую надежность (исключение возможности обгорания контактирующих поверхностей, а также приваривания их друг к другу под действием возникающей при разрыве контакта электрической дуги) при малом переходном электрическом сопротивлении контакта в замкнуто состоянии.

В качестве контактных материалов для разрывных контактов, помимо чистых тугоплавких металлов, применяются различные сплавы и металлокерамические композиции. Большое применение имеет материал системы Ag―CdO при содержании оксида кадмия 12-20 % по массе. Такой материал получается при нагреве в окислительной атмосфере сплава серебро ― кадмий. Для разрывных контактов в установках большой мощности применяют композиции Ag с Co, Ni, Cr, W, Mo и Ta; Cu с W и Mo; Au с W и Mo.

Материалы для скользящих контактов должны обладать высокой стойкостью к истиранию. Для этой цели применяют холоднотянутую (твердую) медь, бериллиевую бронзу, а также материалы системы Ag―CdO. Для создания скользящего контакта во вращающихся машинах служат щетки.

Припои

Припои представляют собой специальные сплавы, применяемые при пайке. Пайка осуществляется или с целью создания механически прочного (иногда герметичного) шва, или с целью получения постоянного электрического контакта с малым переходным сопротивлением. При пайке места соединения и припой нагреваются. Так как припой имеет температуру плавления значительно меньшую, чем у соединяемых металлов, то он плавится, в то время как спаиваемые металлы остаются твердыми. На границе соприкосновения расплавленного припоя и твердого металла происходят сложные физико-химические процессы. Припой смачивает металл, растекается по нему и заполняет зазоры между соединяемыми деталями. При этом припой диффундирует в основной металл, основной металл растворяется в припое, в результате чего образуется промежуточная прослойка, которая после застывания соединяет детали в одно целое.

Припои принято делить на две группы: мягкие и твердые. К мягким относятся припои с температурой плавления свыше 500 °С. Кроме температуры плавления, припои существенно различаются и по механическим свойствам. Мягкие припои имеют предел прочности при растяжении р не выше 50― 70 МПа, а твердые ― до 500 МПа.

Тип припоя выбирают, сообразуясь с родом спаиваемых металлов или сплавов, требуемой механической прочностью, коррозионной стойкостью, стоимостью и ―при пайке токоведущих частей― с удельной электрической проводимостью припоя.

Мягкими припоями в основном являются припои оловянно-свинцовые (марка ПОС) с содержанием олова от 18 % (ПОС-18) до 90 % (ПОС-90). Удельная проводимость этих припоев составляет 9― 13 % удельной проводимости стандартной меди, а температурный коэффициент линейного расширения ℓ ― (26― 27) ∙ 10⁶ К¯¹. Существуют также мягкие припои с добавками алюминия, серебра. Еще более легкоплавки припои, в состав которых водят висмут и кадмий. Они применяются там, где требуется пониженная температура пайки; механическая прочность их незначительна. Висмутовые припои обладают большой хрупкостью.

Наиболее распространенные твердые припои ― медно-цинковые (ПМЦ) и серебряные (ПСр).

Не относящиеся к собственно припоям особые виды металлических материалов применяются в электровакуумной технике для вводов, вплавляемых в стекло и работающих при сравнительно низких температурах, так что использование здесь особо тугоплавких, но дорогих металлов (вольфрам, молибден, платина) не требуется. Для этих материалов особую важность имеет температурный коэффициент линейного расширения ℓ, который для получения вакуумплотного ввода должен согласоваться с ℓ стекла. Отметим ковар (марка 29НК), применяемый для впая в твердые стекла; это сплав примерного состава: Ni 29%, Co 18%, Fe остальное; его ρ равно 0, 49 мкОм∙м, ℓ составляет (4―5) ∙ 10¯⁶ К¯¹.

Платинит представляет собой биметаллическую проволоку с сердечником из никелевой стали марки Н42 (с содержанием Ni 42―44% по массе) и наружным слоем из меди марки М0. Содержание меди в платините ― от 25 до 30 % общей массы проволоки. Название «платинит» объясняется тем, что ℓ платинитовой проволоки близок к ℓ платины.

ВЫСОКООМНЫЕ ПРОВОДНИКИ

ПРИБОРНЫЕ ВЫСОКООМНЫЕ СПЛАВЫ

Общей особенностью высокоомных сплавов, как уже отмечалось, яв­ляется наличие у них сильных искажений кристаллической решетки; благодаря этому получается высокое удельное сопротивление и низкое значение TKR. В приборостроении используется ряд таких сплавов, в первую очередь манганин и константан.

Манганин. Технический манганин представляет собой сплав марганца, никеля и меди. Манганин после отжига при 400° С поддается прокатке и волочению; проволока имеет минимальный диаметр 0,02 мм. Для стабилизации свойств манганин выдерживают при температуре 140° С в течение 10 ч. Удельное сопротивление р = 0,4оммм²/м. TKR = 3 10^-5 1/град; термоэлектродвижущая сила в паре с медью близка к нулю: е_т=1 мкв/град. Механическая обработка и различные деформации (наклеп) приводят к увеличению удельного сопротивления и к снижению стабильности свойств. Так, усилия при нанесении изо­ляции на проволоку и ее намотке на катушку достаточны, чтобы в ото­жженном манганине появилось явление наклепа; поэтому для стабили­зации свойств готовых образцовых сопротивлений (секций) их подвер­гают вторичной термической обработке. Допустимая рабочая темпе­ратура для манганина может составлять 200° С, однако для образцовых сопротивлений рабочую температуру ограничивают 60° С, так как при более высоких температурах характеристики манганина несколько изменяются. Серебряный манганин, состоящий из марганца, никеля и серебра, имея примерно те же свойства, что и технический манганин, выдерживает рабочую температуру до 200° С без существенного изме­нения проводимости. Дальнейшее развитие сплавов этой группы при­вело к появлению так называемых радиоманганинов. Например, сплав № 2 с содержанием 60 % марганца, 30 % никеля и 10 % меди имеет высокое удельное сопротивление р = 2,05 ом мм²/м и отри­цательный TKR = -10^-4 1/град; имеются сплавы с нулевым и поло­жительным TKR. Манганин применяется для изготовления добавочных сопротивлений к приборам, магазинов сопротивлений, шунтов, а такжедля термокомпенсации.

Константан. Сплавы меди с никелем при содержании 3050% Ni обладают низкими значениями удельной проводимости и TKR; такие сплавы именуют константами. Константан допус­кает прокатку и волочение в проволоку диаметром до 0,02 мм; про­волока может быть получена твердой и мягкой (после отжига). Допус­тимая рабочая температура до 500° С. Имеется несколько разновидностей константана; так, для сплава с добавкой марганца (1,5%) р =0,5 ом мм²/м, TKR отрицателен: -510^-5 1/град. Временное сопро­тивление после отжига. Недостатком константа явля­ется высокая термо-э. д. с. в паре с медью: е_т=40 мкв/град; поэтому константан не применяют для шунтов и добавочных сопротивлений в приборах. Из константановой проволоки изготовляют регулировоч­ные и поглотительные резисторы. Константан используют также для термопар.

НАГРЕВАТЕЛЬНЫЕ СПЛАВЫ

Нихром. Сплав никеля и хрома предназначается для использования в основном при высоких температурах. Выбор этих металлов для по­лучения нагревостойкого сплава обусловлен их стойкостью к окислению при высоких температурах. Из кривых окисления видно, что железо и вольфрам окисляются значительно сильнее, никель и хром. Пленка окислов железа не предохраняет от окисления более глубокие слои металла, а пленка окислов вольфрама (так как и молибдена) при высоких температурах сравнительно легко улетучивается. Напротив, на поверхности никеля и хрома (а также алюминия) образуется нагревостойкая оксидная пленка, прочная и достаточно плот­ная, так что диффузия кислорода сквозь нее затруднена. Вместе с тем никель и хром в чистом виде не при­меняют ввиду их большого темпера­турного коэффициента сопротивле­ния; например, для никеля TKR = -6,2 10^-3 1/град. Твердые растворы никеля и хрома (нихром) обладают высоким удельным сопротивлением и сравнительно небольшим TKR. Имеет­ся ряд типов нихрома: один из них содержит никель (~60 %), хром (15 %) и железо. Сплав поддается прокатке и волочению в проволоку диаметром 0,01 мм и выше. Предельная рабочая температура для этого сплава состав­ляет 1000° С; , в среднем TKR = -10^-4 1/град. Нихро­мы выпускаются в виде ленты и проволоки. В состав нихрома иногда вводят титан, что увеличивает значение р. Разработанные сплавы окалиностойки при температуре 1100° С (см. табл. 1) в окислитель­ной атмосфере. Нихром используют для изготовления поглотительных пусковых и регулировочных резисторов, а также для нагревательных устройств небольшой мощности. Кремнистый нихром представляет собой сплав никеля и хрома (Сг  20 %, Ni80 %) с присадками кремния, циркония и лантана. По удельному сопротивлению этот сплав приближается к стандартному нихрому, а его срок службы при­мерно в 4 раза выше.

Средние свойства высокоомных нагревательных сплавов

Марка сплава	Состав, %								Р, оммм2/м	Т окал, С	Примечание
	Cr		Ni	Al	Si	Mn	C	Fe
Нихромы
Х15Н60	15		60	до 0,2	1,5	1,5	до 0,15	ост.	1,1	1050	содержит Тi до 3 %
Х20Н80	20		75	до 0,2	1,5	0,7	до 0,15	до 1,5	1,1	1100
Х20Н80Т3	20		ост.	0,1	до 1,0	0,5	до 0,08	до 2,5	1,27	1100
Хромали
Х13Ю4	13	до 0,6		4	до 1,0	0,7	до 0,15	ост.	1,26	1000
ОХ23Ю5	23	до 0,6		5	до 0,7	0,5	до 0,06	ост.	1,37	1200
ОХ23Ю5А	23	до 0,6		5	до 0,6	0,3	до 0,05	ост.	1,35	1200
ОХ27Ю5А	27	до 0,6		5	до 0,6	0,3	до 0,05	ост.	1,42	1300

Хромаль. Сплавы хрома, алюминия и железа могут обладать вы­сокой нагревостойкостью при повышенном содержании хрома (до 65 %) и тщательном удалении из состава углерода. По мере увеличения содержания хрома растет удельное сопротивление сплаву однако во­лочение проволоки становится затруднительным. Так, из сплава, со­держащего 20 % хрома, может прокатываться проволока диаметром не менее 0,3 мм, а из сплавов с содержанием 25 % Сг  проволока диаметром не менее 6 мм. Хромоалюминиевые сплавы выпускаются четырех типов. Например, для сплава хрома (около 25 %), алюминия (около 5 %) и железа предельная температура составляет 1250° С; р = 1,5 ом мм²/м. Более высокой нагревостойкостью (до 13501500° С) обладают сплавы с содержанием хрома 4065 %. Однако механическая обработка большинства сплавов этого типа затруднена ввиду его хруп­кости. Хромоалюминиевые сплавы применяются в основном для мощ­ных нагревательных элементов.

МЕТАЛЛЫ И СПЛАВЫ ДЛЯ ТЕРМОПАР

Материалы для термопар характеризуются наибольшей допустимой величиной температуры спая Т_сп, коэффициентом термо-э. д. с. и удельным сопротивлением . Коэффициент термо-э. д. с. не является постоянной величиной, а зависит от температуры. Поэтому значение коэффициента термо-э. д. с. относят к определенному интервалу тем­ператур, где он может считаться неизменным. Для каждой термопары устанавливается предельно допустимая температура, при которой возможно проведение достаточно точных и длительных измерений.

Термопара медь-константан используется до Т_сп = 350° С; =  50 мкв/град. Термопара хромель-копель может применяться до Т_сп = 600° С. Хромель представляет собой сплав хрома (10 %) и никеля (90 %) с удельным сопротивлением =0,66. Копель  сплав меди (56 %) и никеля (44 %), для которого =0,465. При температуре спая Т_сп = 600° С величина =81 мкв/град. Эта термопара характеризуется наиболее высоким зна­чением по сравнению с другими. Для измерения таких же температур может быть использована термопара железо-копель с несколько более низким коэффициентом термо-э. д. с. Термопара хромель-алюмель предназначается для измерения температур до 900° С. Алюмель  сплав Ni (94,5 %), А1 (2 %), Мn (2 %), Si (1 %) и Со (0,5 %). Его удельное сопротивление =0,305. При Т_сп = 900° С значение = 41 мкв/град. Термопара платина-платинородий используется для измерения температур до 1600° С. Величина для платины 0,105 , для платинородия 10 % Ro  0,19 , при Т_сп = 1200° С, = 8 мкв/град. Термопара карбид циркония-борид циркония предназначается для измерения температур до 2000° С. ZrC тугоплавкое соединение с Т_пл = 3735° С, величина = 0,574 . Борид циркония ZrB₂ также обладает высока температурой плавления Т_пл = 3040° С, но имеет невысокое удельное сопротивление: =0,166. Эти соединения устойчивы к дей­ствию агрессивных сред и расплавленных металлов. Борид и карбит циркония практически не взаимодействуют друг с другом, что обес­печивает высокую стабильность показаний термопары. В интервале 4002000° С градуировочная кривая практически прямолш и характеризуется значением а = 8,7 мкв/град; погрешность при пов­торной градуировке не превосходит 1 %. Помимо измерения температур, термопары (низкотемпературные) используются в термоэлектрических электроизмерительных приборах.

МАТЕРИАЛЫ ДЛЯ РАЗРЫВНЫХ КОНТАКТОВ

В радиоаппаратуре используют различные системы контактов  за­жимных, сварных, скользящих и разрывных. Здесь рассматриваются материалы для разрывных контактов, работающих обычно в тяжелых условиях. Эти материалы при замыкании и размыкании контактов подвергаются разру­шающему воздействию эрозии и коррозии, а также механи­ческому износу.

Эрозия. Дуга между кон­тактами может вызвать пере­нос металла с образованием игл, наростов и кратеров на контактах, может сопровож­даться испарением и разбрыз­гиванием металла. Эти явле­ния называют эрозией. Эро­зия связана с полярностью контактов и поэтому выра­жена более явно при постоянном токе, чем при переменном. При слабых токах и низких напряжениях эрозия обусловлена возник­новением жидкого мостика или короткой дуги между контактами. Короткая дуга является бесплазменной, так как в этом случае не про­исходит ионизация газа в искровом промежутке. При этом обычно имеет место «тонкий» перенос металла с анода на катод и образование на нем игл. Плазменная дуга «световая» между контактами возникает при более сильных токах. Наименьшие значения тока и напряжения, при которых образуется такая дуга, определяются так называемой предельной кривой дугообразования для данного материала. В точках, лежащих выше и правее предельной кривой, размыкание контактов сопровождается образованием плазменной дуги. Эрозия при этом может иметь двоякий характер. При средних нагрузках про­исходит распыление катода под влиянием бомбардировки его положительными ионами. Если промежуток между контактами мал по срав­нению с их диаметром, то большая часть металла, выделившегося с катода, оседает на аноде в виде наростов; происходит «грубый» пере­нос металла с катода на анод. Характерно, что эрозия при этом почти не зависит от температуры контактов. При больших нагрузках начи­нается испарение и разбрызгивание расплавленного металла, что при­водит к обгоранию обоих контактов. Эрозия, связанная с обгоранием материала, характерна для сильно нагруженных контактов.

Коррозия. Помимо эрозии контакты подвергаются коррозии, т. е. химическим процессам окисления, образования стекловидных, а иногда органических изоляционных пленок между контактами. Оксидные пленки на благородных металлах имеют малую толщину и высокую проводимость; они разлагаются при сравнительно невысокой темпера­туре (например, окись серебра  при 200° С). Оксидные пленки на неблагородных металлах толще, чем на благородных и поэтому для их пробоя требуется значительное напряжение. Кроме того, они не разлагаются, даже при высокой температуре. По этим причинам стре­мятся исключить возможность образования таких пленок, либо обес­печить их удаление при работе контактов, применяя большие контакт­ные давления. При ударе или сжатии контактов пленка на их поверх­ности может быть разрушена. Минимальное требуемое давление сос­тавляет для контактов из благородных металлов и их сплавов 1525 Г, для контактов из неблагородных металлов (например, вольфрама) величину порядка 1000 Г. Величина давления между контактами обусловлена также стремлением уменьшить переходное сопротивление контактов. Стекловидная пленка на поверхности контакта может по­явиться в результате плавления окислов металлов, образовавшихся при окислении контактов. Органические изоляционные пленки иногда появляются в результате выделения газообразных продуктов из на­гретых пластмассовых деталей. Металл контакта может оказывать каталитическое действие, ускоряя полимеризацию органической изо­ляционной пленки на поверхности металла.

Сваривание. Соприкосновение между сжатыми контактами проис­ходит не по всей площади, а в нескольких, так называемых контактных точках. При больших плотностях тока в этих точках может произойти сваривание контактов.

Механический износ. Помимо стойкости к эрозии, коррозии и сва­риванию материалы должны иметь механические свойства (в первую очередь твердость и прочность), препятствующие их быстрому механи­ческому износу (проскальзывание, трение и т. п.). Контактные мате­риалы должны, также легко обрабатываться, допускать сварку, иметь низкую стоимость.

Классификация контактных материалов. В контактах используется две группы материалов. При небольших и средних токах и напряже­ниях контакты подвергаются мостиковой эрозии, действию короткой дуги с «тонким» переносом или плазменной дуги с «грубым» переносом металла. Такие контакты относят к маломощным и для них в основном применяют металлические сплавы типа твердых растворов. При боль­ших токах и напряжениях контакты испытывают главным образом термическое действие дуги, сопровождающееся испарением и разбрыз­гиванием металла. Такие контакты являются мощными и для них применяют не сплавы, а металлокерамику, состоящую из не сплавляющихся между собой легкоплавкого и тугоплавкого компонентов.

Средние свойства некоторых контактных сплавов и металлокерамики
Марка	Состав	Плотность D, г/см3	Р, оммм2/м	Твердость НБ , кГ/мм2
Сплавы
ПтИ-10	Платино-иридий	21,6	0,215	92
ЗлС24Пт6	Золото-серебро-платина	17,1	0,168	59
СН30	Серебро-никель	9,3	0,032	60
СК22Н1	Серебро-кадмий-никель	9,5	0,060	60
Металлокерамика
СОК12	Серебро-окись кадмия	9,0	0,027	45
СОМ-10	Серебро-окись меди	9,2	0,025	50
СВ-30	Серебро-вольфрам	12,0	0,023	70
СГ-3	Серебро-графит	8,7	0,024	27
СН29Г3	Серебро-никель-графит	8,7	0,030	45
МВ50	Медь-вольфрам	12,0	0,040	140
МГ-5	Медь-графит	6,0	0,047	15

Контактные сплавы. В состав таких сплавов входят большею частью благородные металлы в связи с их стойкостью к окислению. Однако из-за их низкой температуры плавления приходится для сильно нагруженных контактов применять сплавы тугоплавких металлов. В качестве примера рассмотрим некоторые сплавы (табл. 2). Золото-никелевые сплавы отличаются высокой твердостью, стойкостью к эро­зии (иглообразованию) и к свариванию. Недостатком сплавов является склонность к окислению при мощной дуге. При 5 % Ni Т_пл = 1000° С, =0,123 (для золота =0,22). Сплав золота с цирконием (3 %), помимо указанных достоинств, обладает стойкостью к окислению; известны такие тройные сплавы на основе золота. Серебряно-палладиевые сплавы имеют высокую температуру плавления (1330° С), стойки к эрозии и свариванию и вдвое тверже серебра; удельное сопротивление такого сплава при 40 % Pd значительно: =0,42. Эти сплавы обладают защитными свойствами про­тив образования сульфидной пленки, появляющейся на серебре в при­сутствии паров серы. Серебряно-кадмиевые сплавы имеют ценную осо­бенность, состоящую в том, что под действием электрической дуги про­исходит образование окиси кадмия. Разлагаясь при высокой темпера­туре с выделением газообразных продуктов, окись кадмия способствует гашению дуги. Недостатком сплава является низкая температура плавления. При содержании в сплаве 20 % кадмия он имеет Т_пл = - 880°С; =0,57. Известны также сплавы серебра с золотом и медью. Устранение мостиковой эрозии при небольших токах достигается использованием для одного из контактов серебряно-палладиевого сплава (5 % Pd), а для второго  например платино-иридиевого сплава (20 % Ir).

Платино-иридиевые сплавы стойки к коррозии, характеризуются повышенной стойкостью к эрозии и к свариванию; они в 2-3 раза тверже платины. При 10 % содержания иридия Т_пл = 1780° С, =0,245 (для платины =0,105). Высокой твердостью и тугоплавкостью отличаются также сплавы платины с ру­тением и осмием. Вольфрамо-молибденовые сплавы обладают стой­костью к эрозии, к механическому износу и к свариванию. Однако нагретые дугой контакты на воздухе быстро покрываются слоем окис­лов, и требуется высокое контактное давление (до 1000 Г), способное разрушить оксидную пленку. При 34 % молибдена сплав имеет темпе­ратуру плавления 2950° С и значение =0,9. Ввиду склон­ности к окислению вольфрам и его сплавы часто применяют для ва­куумных или газонаполненных выключателей.

Контакты из сплавов на основе золота и серебра применяют при токах, примерно, до 5 а и при небольшой частоте срабатывания контак­тов (до 5 в сек). При большем числе срабатываний применяют платино-иридиевые сплавы. Контактные сплавы предназначаются для контак­тов реле, вибрационных регуляторов напряжения, вибропреобразо­вателей и низковольтных выключателей малой мощности.

Контактная металлокерамика. При больших токах и напряже­ниях контакты, подвергаясь термическому действию дуги, быстро разрушаются; контакты из сплавов нередко привариваются друг к другу и оказываются недостаточно износоустойчивыми. Поэтому такие контакты, как правило, выполняют из металлокерамики; она представляет собой механическую смесь двух фаз  тугоплавкой с от­носительно низкой проводимостью и легкоплавкой с высокой прово­димостью. Если под влиянием дуги вторая фаза переходит в жидкое состояние, то вытекание ее не происходит, так как она удерживается в порах тугоплавкой фазы капиллярными силами. Металлокерамику получают главным образом спеканием смеси металлических порошков. Широко применяются металлокерамические материалы на основе се­ребра в сочетании с другими металлами и различными окислами. Ме­таллокерамика серебро-никель мало подвержена эрозии, обладает пластичностью и устойчивостью контактного сопротивления. Послед­нее обстоятельство обусловлено тем, что оксидная пленка на никеле защищает металл от дальнейшего окисления. Между контактами обес­печивается низкое переходное сопротивление, так как окислы серебра и никеля при температуре дуги не образуют стекловидных пленок на поверхности. Кроме того, композиция обладает по сравнению с се­ребром повышенной твердостью и износоустойчивостью. При содер­жании в сплаве 70 % Ag =0,025. Металлокерамика серебро-окись кадмия отличается способностью к гашению дуги. Уже при 900° С начинается разложение окиси кадмия; газообразные про­дукты разложения способствуют гашению дуги («выдувают» дугу). Вместе с тем окись кадмия отличается от аналогичных окислов повы­шенной проводимостью; на поверхности металлокерамики при нагревании на воздухе не появляются непроводящие пленки, поэтом контактов этого типа требуются небольшие контактные давления Материал легко обрабатывается, из него изготовляют ленту и проволоку. Наибольшее распространение получили материалы с содержа­нием 1015 % окиси кадмия; удельное сопротивление =0,027 0,022. Система серебро-окись меди отличается повышенной твердостью и стойкостью к износу. Диссоциация окиси меди с об­разованием газообразных продуктов происходит при большей температуре, чем у окиси кадмия, поэтому дугогасящие свойства сохраняются при более высоких температурах, появляющихся при отключи больших токов. При содержании 90 % серебра сплав имеет невысокое удельное сопротивление =0,024. В мощных контактных устройствах иногда один контакт сделан из мягкой композиции се­ребро-графит, а второй контакт выполнен из твердой металлокерамики серебро-никель. Первый контакт (серебро-графит) является более мяг­ким, поэтому он слегка деформируется вторым контактом, в резуль­тате чего повышается площадь контактирования; одновременно устра­няется опасность сваривания. Металлокерамику серебро-никель целе­сообразно применять в сильно индуктивных цепях, когда токи при коммутации могут достигать десятикратной величины по отношению к рабочим; допускается одно срабатывание контактов в секунду. При токах 30300 применяют металлокерамику СОК 12. В случае мощных систем, где велика опасность сваривания, а также коррозии контактов применяют систему серебро-вольфрам из-за высокой стой­кости вольфрама к свариванию.

МАТЕРИАЛЫ ДЛЯ СКОЛЬЗЯЩИХ КОНТАКТОВ

Материалы для скользящих контактов можно подразделить на электро­угольные и металлические (пружинные).

Электроугольные контактные материалы. Такие материалы ис­пользуют для электрощеток. Щетки изготовляют из углеродистых веществ (графит, кокс, сажа), связки (каменноугольная и синтетиче­ская смолы) и пропиточных материалов. Нередко используют также порошкообразные металлы для повышения проводимости щеток (медь с добавкой свинца, олова, серебра и др.). Углеродистые материалы предварительно прокаливают (кроме сажи и графита) для удаления летучих компонентов; после смешивания с металлическим порошком и связкой прессуют заготовки, из которых вырезают щетки. Для при­дания прочности щетки спекают в неокислительной атмосфере при 900  1300° С. Определенные сорта щеток подвергают графитизации (кроме графитовых) при 25003000° С в неокислительной атмосфере для перевода кокса и сажи в графит и удаления примесей. Заключи­тельной операцией является пропитка щетки смолами или восками для повышения влагостойкости и снижения коэффициента трения; повышение механической прочности и проводимости достигается про­питкой щеток расплавленными металлами. Основными характеристи­ками щеток служат удельное сопротивление; допустимые плотность тока и окружная скорость; удельное давление и падение напряжения

Выпускают графитные, угольнографитные, металлографитные и элек-трографитированные щетки (табл. 3). Угольнографитные и графитные щетки допускают невысокие плотность тока (до 11 а/мм²) и окружную скорость до 25 м/сек; они отличаются мягкостью и применяются в ма­шинах небольшой мощности. Электрографитированные щетки подвер­гаются графитизации в электрических печах. Имея высокую стойкость к истиранию, эти щетки допускают высокую окружную скорость до 45 м/сек. Щетки применяют в машинах средней и большой мощности и в быстроходных машинах с кольцами. Металлографитные щетки содержат порошкообразную медь (до 90 %) и другие металлы, поэ­тому они имеют весьма низкое удельное сопротивление до 0,2 и допускают высокие плотности тока до 20 а/мм². Для них возможны окружные скорости до 35 м/сек. Удельные давления для всех щеток имеют величину 200300 Г/см², а падение напряжения в щеточном контакте при номинальном токе составляет 23 в; коэффициент трения щеток не превосходит 0,3.

Средние характеристики электрощеток
Марка	Состав	Р, оммм2/м	Плотность точка, а/мм2	Окружная скорость, м/сек	Удельное давление, г/см2	Падение напряжения в контакте, в	Коэффициент трения
УГ2	Угольнографитные	50	6	10	225	2	0,3
Г1-Г3	Графитные	10-30	11-7	25	225	2	0,3
ЭГ2-ЭГ83	Электрографитированные	10-50	10	40	300-350	2,5-3,0	0,25
М1-М20	Металлографитные	4-9	15	25-35	175	1,4-1,8	0,25
МГ0-МГ6	То же	0,2-0,8	15-20	20	225	0,3-1,0	0,25

Пружинные контактные материалы. В качестве таких материалов применяют в основном кадмиевую и кадмиево-оловянистую бронзы, обладающие высокой прочностью, твердостью и упругими свойствами. Наиболее высокую проводимость имеет кадмиевая бронза  до 95 % от проводимости меди (табл. 1). Но ее прочность значительно ниже, чем у бериллиевой бронзы; однако удельная проводимость последней составляет не более 30 % от проводимости меди.

Скользящие контакты используются в электрических генераторах, электродвигателях, в автотрансформаторах с регулировкой под нагруз­кой, в потенциометрах и т. п. В электрических машинах применяют, главным образом, электроугольные щетки, в потенциометрах, переклю­чателях и в других элементах радиоаппаратуры  пружинные токо­съемники из металлических сплавов.

1 ЭТМ – (здесь и далее по тексту) электро-технические материалы.

2 ,  ─ (здесь и далее по тексту) возрастает (увеличивается) и убывает (уменьшается) соответственно.

3  ─ угол диэлектрических потерь.

21