Материалы электроники и электротехники. Королёв А.П - 19 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТГТУ | Тамбов

Составители: 

Рубрика: 

Кроме чистых металлов сверхпроводимостью обладают многие интерметаллические соединения и сплавы. Общее
количество известных на данный момент сверхпроводников составляет около 2000.
Магнитные свойства сверхпроводников. Важнейшая особенность сверхпроводников состоит в том, что внешнее
магнитное поле совершенно не проникает в толщу образца, затухая в тончайшем слое. Силовые линии магнитного поля
огибают сверхпроводник. Это явление, получившее название эффекта Мейснера, обусловлено тем, что в поверхностном слое
сверхпроводника при его внесении в магнитное поле возникает круговой незатухающий ток, который полностью
компенсирует внешнее поле в толще образца. Глубина, на которую проникает магнитное поле, обычно составляет 10
–7
… 10
–
8
м. Таким образом, сверхпроводники по магнитным свойствам являются идеальными диамагнетиками с магнитной
проницаемостью µ = 0. Как всякие диамагнетики, сверхпроводники выталкиваются из магнитного поля. При этом эффект
выталкивания выражен так сильно, что можно удерживать груз в пространстве с помощью магнитного поля.
Состояние сверхпроводимости может быть разрушено, если напряжённость магнитного поля превысит некоторое
критическое значение.
Применение сверхпроводников. Одно из главных применений сверхпроводников связано с получением сверхсильных
магнитных полей.
Широки перспективы применения сверхпроводников в измерительной технике. Сверхпроводящие элементы позволяют
регистрировать очень тонкие физические эффекты, измерять с высокой точностью и обрабатывать большое количество
информации.
2.13. СПЛАВЫ ВЫСОКОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ
И СПЛАВЫ ДЛЯ ТЕРМОПАР
Сплавы высокого сопротивления.
Сплавами высокого сопротивления называют проводниковые материалы, у
которых значения ρ в нормальных условиях составляют не менее 3⋅10
–7
Ом⋅м. Их применяют при изготовлении
электроизмерительных приборов, образцовых резисторов, реостатов и электронагревателей. Среди большого количества
материалов для указанных целей наиболее распространёнными в практике являются сплавы на медной основе – манганин и
константан, а также хромоникелевые и железохромоалюминиевые сплавы.
Манганин – сплав на медной основе для электроизмерительных приборов и образцовых резисторов (состав и свойства
приведены в табл. 2.1). Манганин имеет желтоватый оттенок, хорошо вытягивается в тонкую проволоку до диаметра 0,02
мм.
Для получения малого α
ρ
и высокой стабильности сопротивления во времени манганин подвергают термической
обработке – отжигу при 350 … 550°С в вакууме с последующим медленным охлаждением и дополнительной длительной
выдержкой при комнатной температуре.
Константан – сплав меди и никеля (табл. 2.1). Константан хорошо поддаётся обработке; его можно протягивать в
проволоку и прокатывать в ленту тех же размеров, что и из манганина.
Константан применяют для изготовления реостатов и электронагревательных элементов в тех случаях, когда рабочая
температура не превышает 400 … 450°С.
При нагреве до достаточно высокой температуры на поверхности костантана образуется плёнка окисла, которая
обладает электроизоляционными свойствами (оксидная изоляция). Покрытую такой изоляцией константановую проволоку
можно наматывать плотно, виток к витку, без особой изоляции между витками, если только напряжение между соседними
витками не превышает 1 В. Таким образом изготавливают, например, реостаты. Для окисления константановой проволоки
требуется быстрый (не более 3 с) нагрев до температуры 900°С с последующим охлаждением на воздухе.
Хромоникелевые сплавы (нихромы) (табл. 2.1) используют для изготовления нагревательных элементов электрических
печей, плиток, паяльников и т.д.
Высокая жаростойкость нихрома объясняется стойкостью этого сплава к окислению на воздухе при высоких
температурах. Стойкость при высоких температурах на воздухе объясняется близкими значениями температурных
коэффициентов линейного расширения сплавов и их окисных плёнок. Поэтому последние не растрескиваются и не отделяются
от сплава.
Срок службы нагревательных элементов можно увеличить, если заделать спирали в твёрдую инертную среду типа глины-
шамота, предохраняющую их от механических воздействий и затрудняющую доступ кислорода.
Окисные плёнки на поверхности нихрома имеют небольшие и стабильные в широком интервале температур контактные
сопротивления даже при малых контактных усилиях. Благодаря этому тонкая пластичная нихромовая проволока
используется для изготовления миниатюрных высокоомных переменных резисторов с хорошими техническими
характеристиками.

Страницы