Мал. 35

Промисловий сплав 65БТ (25%Ті, 65%Nb, 10%Zn) має Т_кр=9,7 К і застосовується в соленоїдах, кабелях і магнітах великої потужності. Сплави з підвищеним електроопором поділяють на дві групи: реостатні (Т_роб до 500°С) і для нагрівальних елементів (Т_роб до 1100°С). Підвищений опір забезпечує застосування сплавів із структурою твердих розчинів. Реостатні сплави одержують на Сu основі, у якій розчинені Nі і Мn, це:

манганін - МН Мц-3-12-0,3; =0,43 Оммм/м

костантан - МН Мц-40-15; =0,48 Оммм/м

копель - МН Мц-43-0,5. =0,50 Оммм/м

Сплави для нагрівальних елементів включають сплави на залізній і нікелевій основах (0X23Ю5 - хромаль), (Х20Н80 - ніхром).

При Т°С вище 1200°С використовують сплави на основі W, Мо, Та і силіт (SіС). Основна вимога для контактів - малий перехідний опір. Слабо-навантажені розривні контакти виготовляють із благородних металів: Аu, Аg, Pt і їх сплавів (низький перехідний електроопір і підвищена стійкість проти окислювання). Основний - Аg.

Високо-навантажені розривні контакти виготовляють з W, Мо, їх сплавів і металокерамічних композицій. Нерухомі контакти виготовляють з міді, латуні, цинку.

2. До напівпровідникових матеріалів відносяться матеріали з питомим електроопором від 10^-3-10¹⁰ Ом·см. Це 12 елементів (В, Sі, Gе, Sn, Р, Аs, Sb, S, Se, I, С (алмаз), телур), а також багато хімічних з’єднань елементів різних груп таблиці Менделєєва. Найбільш поширені Gе і Sі, які мають кристалічні ґратки алмаза з ковалентним типом міжатомних зв’язків. Провідність обумовлена порушенням ковалентних зв’язків у хімічно чистому напівпровіднику (під впливом тепла, світла, сильного електричного поля, електромагнітного випромінювання) називається власною провідністю. Однак, напівпровідники завжди містять домішки, що змінюють характер і величину провідності.

Електропровідність, зумовлена присутністю домішок у напівпровіднику, називається домішковою. Домішки, що викликають збільшення в напівпровіднику надлишкових електронів, називаються донорними, а домішки, що викликають перевагу діркової провідності називають акцепторними. Домішки елементів V групи Аs, Sb в Ge і P, Аs в Sі викликають перевагу електронної провідності, тому що віддають у валентну зону кристала напівпровідника 4 електрони, а 5 стає носієм електричного струму. Домішки елементів III групи надають перевагу діркової провідності, тому що віддають у валентну зону кристала напівпровідника лише 3 електрони. В кристалі утворюються незаповнені зв’язки - "дірки", що викликає ряд послідовних переміщень сусідніх електронів. У результаті "дірка" переміщається подібно позитивному заряду в напрямку, протилежному руху електронів.

Для Gе акцепторні домішки гелій і Іn, для кремнію - В і Аl. Наявність різного роду дефектів кристалічної ґратки, домішок і теплових коливань атомів викликає розсіювання носіїв, знижуючи їхню рухливість. Усе це зумовлюють неконтрольовані зміни провідності напівпровідника і може бути частково усунуто застосуванням монокристалів, у яких дефекти кристалічної структури значно зменшені. Крім хімічно чистих елементів у напівпровідниковій техніці знаходять застосування проміжні фази елементів різних груп періодичної таблиці: А^ІVВ^IV, А^ІIIВ^V, А^IIВ^VІ.

Основний представник з’єднань типу А^IVВ^IV - карбід кремнію SіС, провідність в якому створюють точкові дефекти структури, часткова невпорядкованість атомів у кристалічних ґратках чи у домішках.

Із з’єднань типу А^ШВ^V застосовуються з’єднання з Sb (ІnSb) і з Аs (GaАs). Із з’єднань типу А^IIВ^VI застосовують сульфіди й оксиди. Вміст домішок у Sі < 10 ^–13 %.

3. Раніше ми розглянули дві групи сплавів, що різко відрізняються формою гістерезисної кривої і значеннями основних магнітних характеристик: магнітотверді і магнітом’які. Особливу групу магнітом’яких сплавів складають сплави з високою початковою магнітною проникністю, які повинні інтенсивно намагнічуватися в слабких магнітних полях. Для одержання великих індукцій у слабких магнітних полях, застосовують сплави системи Fе-Nі (пермалой) і системи Fе-Аl-Si (альсифер). Останні не містять дорогий і дефіцитний Nі, мають високу магнітну проникністю m_н=35000 Гс/е, малу коерцитивну силу, великий електроопір і найбільш низькі втрати на гістерезис. Вони крихкі і тверді, але мають гарні ливарні властивості. В електромашинобудуванні від матеріалу часто потрібно немагнітність (m < 1) і механічна міцність. Замість кольорових металів для цієї мети застосовують більш дешеві парамагнітні аустенітні сталі леговані Мn, Сr, Аl, Ni, які містять близько 0,4% С [(45Г9Н9ХЗ, 45Г17Ю3) (сталь містить 0,5% Nі)]. Сталь повинна мати стійкий аустеніт (М_к нижче 0°С), щоб деформація при кімнатній температурі не зумовлювала утворення мартенситу.

Ферити застосовують для роботи при високих і надвисоких частотах, де використання металевих феромагнетиків неможливе через великі втрати електромагнітної енергії. Ферити отримуються спіканням порошків, що складаються із оксидів заліза і двовалентних металів (ZnO, NіО, МnО й інших). Специфічними властивостями феритів у порівнянні зі звичайними феромагнетиками є високий електроопір 10³ - 10⁷Омсм, (що приводить до малих втрат при високих частотах) і відносно невисока намагніченість насичення»10020000 Гc. У надвисокочастотній техніці використовують ферити МgO-МnO-Fе₂О₃, що мають дуже високий електричний опір 10⁸-10⁹ Омсм. Недоліками феритів у порівнянні з металевими феромагнетиками є низька температурна стабільність (точка Кюрі нижче 200°С), низька індукція насичення (приблизно 4000 Гс), що затрудняє використання їх для потужних низькочастотних трансформаторів, і висока твердість і крихкість (можливе тільки шліфування).

Дата добавления: 2014-01-07