Реферат: Матеріали високої провідності. Сплави та неметалеві провідники
захист сталі від
корозії.
Біметалевий дріт
характеризується наступними параметрами: зовнішній діаметр від 1 до 4 [мм];
відносний склад міді не менше 50%; межа міцності при розтягуванні σρ≥550÷700
[МПа]; відносне подовження перед розривом ∆ℓ/ℓ≤2%; опір
1 [км] дроту постійному струму при 20 0С в залежності від діаметра
від 60 (при 1 [мм]) до 4 [Ом/км] при 4 [мм].
Біметалевий дріт
застосовується для ліній зв’язку та електропередачі, з нього виготовляються
шини для розподільчих пристроїв, різноманітні струмоведучі частини електричних
апаратів.
Натрій металевий – отримується шляхом електролізу
розплавленого хлористого натрію NaCl. Питомий опір натрію у 2,8 рази більше ніж
у міді і у 1,7 рази більше ніж у алюмінію. Завдяки дуже малій щільності (він
легше води; його щільність в 9 разів менша за щільність міді) дріт з натрію
значно легше за дріт з будь-якого іншого металу. Однак натрій є хімічно
активним матеріалом – він інтенсивно окислюється на повітрі та бурно реагує з
водою, крім того, натрій є дуже м’яким матеріалом та має малу межу міцності при
розтягуванні та інших деформаціях. Тому дріт з натрію повинен бути захищеним
герметичною оболонкою, яка повинна також надавати дроту необхідні механічну
міцність та електричну ізоляцію. Натрієві дроти та кабелі виготовляють в
пластмасових (поліетиленових) оболонках.
2. Надпровідники та
кріопровідники
В 1911 р.
нідерландський фізик Х. Камерлінг – Оннес, при дослідженні електропровідності
металів при «гелієвих» температурах (температура переходу гелію в рідкий стан,
при нормальному тиску, 4,2 [К]) зробив відкриття, що опір кільця з замороженої
ртуті, стрибком зменшується до мізерного значення, яке дуже важко виміряти.
Таке явище отримало назву надпровідності.
Температура, при
охолодженні до якої, речовина переходить в надпровідний стан, називається
температурою надпровідного переходу ТН. Речовини, які здатні переходити в
надпровідний стан, називаються – надпровідниками. Явище надпровідності носить
зворотній характер, а саме при підвищенні температури надпровідність зникає і
речовина переходить в нормальний стан з кінцевим значенням питомої провідності
γ. Відомо 35 надпровідникових металів та більше тисячі сплавів та хімічних
з’єднань різноманітних елементів. Явище надпровідності пов’язане з тим, що
електричний струм одного разу наведений в надпровідному контурі, буде тривалий
час (роками) циркулювати по цьому контуру без будь-якого підведення енергії
ззовні (без урахування витрат енергії на роботу пристрою охолодження, який має
підтримувати температуру контуру нижче значення ТН, характерного для
даного надпровідного матеріалу). Такий надпровідний контур створює в просторі
магнітне поле, подібне постійному магніту. Однак на практиці виготовити
працюючий надпровідниковий електромагніт, який здатний створити в просторі
магнітне поле з достатньо великими значеннями напруженості магнітного поля Н та
магнітної індукції В виявилося проблематично. З’ясувалося, що надпровідність
порушується не тільки при підвищенні температури до значень, що перевищують ТН
але і при виникненні на поверхні надпровідника магнітного поля з магнітною
індукцією, що перевищує індукцію переходу ВН. Кожному значенню
температури ТН матеріалу, який знаходиться у стані надпровідності,
відповідає відповідне значення індукції переходу ВН. Найбільша
можлива температура переходу ТН0 (критична температура) даного
надпровідникового матеріалу відповідає критичній магнітній індукції ВН0
і навпаки.
Параметри надпровідникових
матеріалів
Надпровідник |
ТН0,
[К]
|
ВН0,
[Тл]
|
Елементарні І
роду: |
Ірідій Ir |
0,14 |
0,002 |
Алюміній Al |
1,2 |
0,01 |
Олово Sn |
3,7 |
0,031 |
Ртуть Hg |
4,2 |
0,046 |
Тантал Та |
4,5 |
0,083 |
Cвинець Pb |
7,2 |
0,08 |
Елементарні ІІ
роду: |
Ніобій Nb |
9,4 |
0,195 |
Ванадій V |
5,3 |
0,13 |
Складні сплави
ІІ роду: |
50% Nb +50% Ті |
8,7 |
12 |
50% Nb +50% Zr |
9,5 |
11 |
З’єднання ІІ
роду: |
Галід ванадію V3Ga
|
14 |
50 |
Станнід ніобію
Nb3Sn
|
18 |
22 |
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5 |