Серебро, Медь, Алюминий, Железо, Золото, Никель, Вольфрам, Ртуть.

Автор: Серков Павел

• 1.  Проводники: Серебро, Медь, Алюминий, Железо, Золото, Никель, Вольфрам, Ртуть.


• 2.  Проводники: Углерод, нихромы, термостабильные сплавы, припои, прозрачные проводники.


• 3.  Неорганические диэлектрики: Фарфор, стекло, слюда, керамики, асбест, элегаз и вода


• 4.  Органические полусинтетические диэлектрики.


• 5.  Синтетические диэлектрики на базе фенолформальдегидных смол.


• 6.  Пластики. История использования пластиков.


• 7.  Изоляционные ленты и трубки

Проводники

Двадцатый век — век пластмасс. До появления широкого спектра синтетических полимерных материалов, человек использовал в конструировании металлы и материалы природного происхождения — дерево, кожу и т.д. Сегодня мы завалены пластмассовыми изделиями, начиная от одноразовой посуды, заканчивая тяжелонагруженными деталями двигателей автомобилей. Пластмассы во многом превосходят металлы, но никогда не вытеснят их полностью, поэтому рассказ начнется с металлов. Металлам посвящены сотни книг, дисциплина, посвященная им, называется «металловедение».

Нас интересуют металлы с точки зрения электронной техники. Как проводники, как часть электронных приборов. Все остальные применения — например такие, как конструкционные материалы, в данное пособие пока не вошли.

Главное для электронной техники свойство металлов — это способность хорошо проводить электрический ток. Посмотрим на таблицу удельного сопротивления различных чистых металлов:

Металл	Удельное сопротивление Ом*мм2/м
Серебро	0,0159
Медь	0,0157
Золото	0,023
Алюминий	0,0244
Иридий	0,0474
Вольфрам	0,053
Молибден	0,054
Цинк	0,059
Никель	0,087
Железо	0,098
Платина	0,107
Олово	0,12
Свинец	0,192
Титан	0,417
Висмут	1,2

Видим лидеров нашего списка: Ag, Cu, Au, Al.

Серебро

Ag — Серебро. Драгоценный металл. {Понятие «драгоценный металл» означает в том числе особые условия по работе с металлом, устанавливаемые законодательством.}Серебро — самый дешевый из драгоценных металлов, но, тем не менее, слишком дорог, чтобы массово делать из него провода. На 5% лучшая электропроводность по сравнению смедью, при разнице в цене почти в 100 раз.

Примеры применения

В виде покрытий проводников в СВЧ технике. Ток высокой частоты, из-за скин-эффекта в большей части течет по поверхности проводника, а не в его толще, поэтому тонкое покрытие высокочастотного волновода серебром дает бОльший прирост проводимости, чем покрытие серебром проводника для постоянного тока.

Волновод для СВЧ излучения, покрытый изнутри слоем серебра.

В сплавах контактных групп. Контакты силовых, сигнальных реле, рубильников, выключателей чаще всего изготовлены из сплава с содержанием серебра. Переходное сопротивление такого контакта получается ниже медного, он меньше подвержен окислению. Так как контакт обычно миниатюрен, вклад этой малой добавки серебра в стоимость всего изделия незначителен. Хотя при утилизации большого количества реле, стоимость серебра делает целесообразным работу по отделению контактов в кучку для последующего аффинажа.

 

Согласно документации производителя контакты содержат серебро и кадмий.

Различные реле. Верхнее реле имеет даже посеребренный корпус с характерной патиной. Содержание драгметаллов в изделиях, выпущенных в СССР было указано в паспортах на изделия.

В качестве присадки в припоях. Качественные припои (как твёрдые так и мягкие) часто содержат серебро.

Проводящие покрытия на диэлектриках. Например, для получения контактной площадки на керамике, на неё наносится суспензия из серебряных частиц с последующим запеканием в печи (метод «вжигания»).

Компонент электропроводящих клеев и красок. Электропроводящие чернила часто содержат суспензию серебряных частиц. По мере высыхания таких чернил, растворитель испаряется, частицы в растворе оказываются всё ближе, слипаясь и создавая проводящие мостики, по которым может протекать ток. Хорошее видео с рецептом по созданию таких чернил.

Недостатки

Несмотря на то, что серебро благородный металл, оно окисляется в среде с содержанием серы:

4Ag,+,2H₂S,+,O₂,->,2Ag₂S,+,2H₂O

Образуется темный налет — «патина». Также источником серы может служить резина, поэтому провод в резиновой изоляции и посеребренные контакты — плохое сочетание.

Потемневшее серебро можно очистить химически. В отличии от чистки абразивными пастами (в том числе зубной пастой) это самый нежный способ чистки, не оставляющий царапин.

Медь

Cu — медь. Основной металл проводников тока. Обмотки электродвигателей, провода в изоляции, шины, гибкие проводники — чаще всего это именно медь. Медь нетрудно узнать по характерному красноватому цвету. Медь достаточно устойчива к коррозии.

Примеры применения

Провода. Основное применение меди в чистом виде. Любые добавки снижают электропроводность, поэтому сердцевина проводов обычно чистейшая медь.

Гибкие многожильные провода различного сечения.

Гибкие тоководы. Если проводники для стационарных устройств можно в принципе изготовить из любого металла, то гибкие проводники делают почти всегда только из меди, алюминий для этих целей слишком ломкий. Содержат множество тоненьких медных жилок.

Теплоотводы. Медь не только на 56\% лучше алюминия проводит ток, но ещё имеет почти вдвое лучшую теплопроводность. Из меди изготавливают тепловые трубки, радиаторы, теплораспределяющие пластины. Так как медь дороже алюминия, часто радиаторы делают составными, сердцевина из меди, а остальная часть из более дешевого алюминия.

Радиаторы охлаждения процессора. Центральный стержень изготовлен из меди,он хорошо отводит тепло от кристалла процессора, а алюминиевый радиатор сразвитым оребрением уже охлаждает сам стержень.

При изготовлении фольгированных печатных плат. Печатные платы, в любом электронном устройстве изготовлены из пластины диэлектрика, на который наклеена медная фольга. Все соединения между элементами печатной платы выполнены дорожками из медной фольги.

Техника сверхвысокого вакуума. Из металлов и сплавов только нержавеющая сталь и медь пригодны для камер сверхвысокого вакуума в таких приборах, как ускорители элементарных частиц или рентгеновские спектрометры. Все остальные металлы в вакууме слегка испаряются и портят вакуум.

Аноды рентгеновских трубок. В рентгеноструктурном анализе требуется монохроматическое рентгеновское излучение. Его источником зачастую является облучаемая электронами медь (спектральная линия Cu Kα), которая к тому же прекрасно отводит тепло. Если же требуется другое излучение (Co или Fe), его получают от маленького кусочка соответствующего металла на массивном медном теплоотводе. Такие аноды всегда охлаждаются проточной водой.

Интересные факты о меди

Алюминий

Al — Алюминий. «Крылатый металл» четвертый по проводимости после серебра, золота и меди. Алюминий хоть и проводит ток почти в полтора раза хуже меди, но он легче в 3,4 раза и в три раза дешевле. А если посчитать проводимость, то эквивалентный медному проводник из алюминия будет дешевле в 6,5 раз! Алюминий бы вытеснил медь как проводник везде, если бы не пара его противных свойств, но об этом в недостатках.

Чистый алюминий, как и чистое железо, в технике практически не применяется. Любой «алюминиевый» предмет состоит из какого-нибудь сплава алюминия. Сплавы могут содержать кремний, магний, медь, цинк и другие металлы. Их свойства отличаются очень сильно, и это необходимо учитывать при обработке. Ниже перечислены несколько самых распространенных марок алюминия: (Даны марки сплавов согласно номенклатуре Американской Алюминиевой Ассоциации (АА), Первая цифра — серия марок сплава, в зависимости от того, какой легирующей добавки больше, остальные цифры обычно не соотносятся с концентрацией и необходимо обращение к справочнику.)

• 1199. Чистый 99,99% алюминий. Бывает почти исключительно в виде фольги.


• 1050 и 1060. Чистый алюминий 99,5% и 99,6% соответственно. Из-за высокой теплопроводности иногда используется как материал для радиаторов. Мягок, легко гнется. Провода, пищевая фольга, посуда.


• 6061 и 6082. Сплавы: 6061: Si 0,6%, Mg 1,0%, Cu 0,28%, 6082: Si, Mg, Mn. Первый более распространен в США, второй — в Европе. Легко точить, фрезеровать. Наилучший материал для самоделок. Прочен. Легко поддается сварке, паяется твердыми припоями. Легко анодируется. Плохо гнется. Не годится для литья.


• 6060. Состав: Mg, Si. Более мягок, чем 6061 и 6082, при обработке резанием слегка «пластилиновый», за что его не любят токари. Распространен и дешев, других особых преимуществ не имеет. Дешевый алюминиевый профиль из непонятного сплава имеет хорошие шансы оказаться им.


• 5083. Сплав с магнием (>4% Mg). Отличная коррозионная стойкость, устойчив в морской воде. Один из лучших вариантов для деталей, работающих под дождем. Тоже может встретиться в магазине стройматериалов, наряду с другими подобными марками.


• 44400, он же «силумин». Сплав с большим процентом кремния (Si >8%). Литейный. Низкая температура плавления, при пайке твердыми припоями риск расплавить саму деталь. Хрупок, при изгибе ломается. На изломе видны характерные кристаллы.


• 7075. 2,1–2,9% Mg, 5,1–6,1% Zn, 1,2–1,6% Cu. Очень своеобразный сплав, отличается даже цветом (пленка окислов слегка золотистая). Неожиданно твердый для алюминия, по твердости сравним с мягкой сталью. Плохо анодируется. Не паяется вообще. Не предназначен для сварки. Не гнется и не куется вообще. Не годится для литья. Резанием обрабатывается отлично, прекрасно полируется. Хорош для ответственных деталей. Используется для винтов в велосипедах, в оружии (материал многих деталей винтовки M16).

Относительно невысокая температура плавления (660°С у чистого, меньше 600°С у литейных сплавов) алюминия делает возможным отливку деталей в песочные формы в условиях гаража/мастерской. Однако многие марки алюминия не годятся для литья.

Примеры применения

Провода. Алюминий дешев, поэтому толстые силовые кабели, СИП, ЛЭП выгодно делать из алюминия. В старых домах квартирная проводка сделана алюминиевым проводом (с 2001 года ПУЭ запрещает в квартирах использовать алюминиевый провод, только медный, см ниже. (Правила устройства электроустановок, 7-е издание, п. 7.1.34). Также алюминий не используется как проводник в ответственных применениях.

Слева старый алюминиевый провод. Справа алюминиевые кабели различного сечения, пригодные для укладки в грунт. В частности, кабелем справа был подключен к электроэнергии целый этаж здания. Кабель помимо наружной резиновой оболочки имеет бронирующую стальную ленту для защиты нижележащей изоляции от повреждений, к примеру, лопатой при раскопке.

Теплоотводы. Не только домашние батареи делают из алюминия, но и радиаторы у микросхем, процессоров.

Различные алюминиевые радиаторы.

 

Корпуса приборов. Корпус жёсткого диска в вашем компьютере отлит из алюминиевого сплава. Небольшая добавка кремния улучшает прочностные качества алюминия, сплав силумин: это корпуса жёстких дисков, бытовых приборов, редукторов и т. д. Анодированный алюминий (алюминий, у которого электрохимическим путем окисная

пленка на поверхности сделана потолще и прочнее) хорошо окрашивается и просто красив. Окисная пленка (Al

2O₃ — из того же вещества состоят драгоценные
камни рубины и сапфиры) достаточно твёрдая и износостойкая, но, к сожалению, алюминий под ней мягок, и при сильном воздействии ломается как лёд на воде.

Экраны. Электромагнитное экранирование часто делается из алюминиевой фольги или тонкой алюминиевой жести. Можете провести простой эксперимент, мобильный телефон завернутый в фольгу потеряет сеть — он будет заэкранирован.

Отражающее покрытие у зеркал. Тонкая пленка алюминия на стекле отражает 89% (значения примерные, точное значение зависит от длины волны и типа покрытия) падающего света (Серебро 98%, но на воздухе темнеет из-за сернистых соединений). Любой лазерный принтер содержит вращающееся зеркало, покрытое тонким слоем алюминия.

Зеркала от оптической системы планшетного сканера. Обратите внимание, оптические зеркала имеют металлизацию стекла снаружи, в отличии от привычных бытовых зеркал, где отражающее покрытие для защиты за стеклом. Бытовые зеркала дают двойное отражение — от поверхности стекла и от отражающего покрытия, что не так критично в быту, как защищенность отражающего покрытия.

Электроды обкладок конденсаторов. Алюминиевая фольга, разделенная слоем диэлектрика и туго свернутая в цилиндр — часть электрических конденсаторов (впрочем, для уменьшения габаритов конденсаторов фольгу заменяют алюминиевым напылением). Тот факт, что пленка оксида алюминия тонкая, прочная и не проводит ток, используется
в электролитических конденсаторах, обладающими огромными для своих габаритов электрическими емкостями.

Микропровод. Тончайшей проволокой из алюминия подключают кристаллы микросхемы к выводам корпуса. Также может использоваться медная и золотая проволока.

Недостатки

Алюминий — металл активный, но на воздухе покрывается оксидной пленкой, которая предохраняет металл от разрушения и скрывает его активную натуру. Если не дать алюминию формировать стабильную защитную пленку, например капелькой ртути, алюминий активно реагирует с водой. В щелочной среде алюминий растворяется, попробуйте залить алюминиевую фольгу средством для прочистки труб — реакция будет бурная, с выделением взрывоопасного водорода. Химическая активность алюминия, в паре с большой

разницей в электроотрицательности с медью делает невозможным прямое соединение проводов из этих двух металлов. В присутствии влаги (а она в воздухе есть почти всегда)
начинает протекать гальваническая коррозия с разрушением алюминия.

Два идентичных трансформатора от микроволновых печей. Левый вышел из строя по причине алюминиевых обмоток — отгорел провод от контакта — алюминий плохо паяется мягкими припоями, попытка обеспечить контакт также как и у медного провода привела к поломке.

Алюминий ползуч. Если алюминиевый провод очень сильно сжать, он деформируется и сохранит новую форму — это называется «пластическая деформация». Если сжать его

не так сильно, чтобы он не деформировался, но оставить под нагрузкой надолго — алюминий начнет «ползти» меняя форму постепенно. Это пакостное свойство ведет к тому, что хорошо затянутая клемма с алюминиевым проводом спустя 5–10–20 лет постепенно ослабнет и будет болтаться, не обеспечивая былого электрического контакта. Это одна из причин, почему ПУЭ запрещает тонкий алюминиевый провод для разводки электроэнергии по конечным потребителям в зданиях. (См п. 7.1.34 ПУЭ 7 издания) В промышленности не сложно обеспечить регламент — так называемая «протяжка» щитка, когда электрик периодически (1–2 раза в год) проверяет затяжку всех клемм в щитке. В домашних же условиях, обычно пока розетка с дымом не сгорит — никто и не озаботится качеством контакта. А плохой контакт — причина пожаров.

Алюминий, по сравнению с медью, менее пластичный, риска от ножа на жиле, при сьёме изоляции с провода быстрее приведет к сломавшейся жиле, чем у меди, поэтому изоляцию с алюминиевых проводов надо счищать как с карандаша, под углом, а не в торец.

Интересные факты об алюминии

Еще раз важное замечание. Алюминиевые и медные проводники напрямую соединять нельзя!
Для соединения проводников из меди и алюминия используйте промежуточный металл,
например, стальную клемму.

Источники

В крупных строительных магазинах (OBI, Leroy Merlin, Castorama) обычно есть в наличии алюминиевый профиль разных размеров и форм. Неплохим источником может послужить штампованная алюминиевая посуда — она очень дешева и существует разных форм. Но обратите внимание на марки. Если нужен 6061 и тем более 7075, придется покупать его у фирмы, специализирующейся на продажах металлов.

Железо

Fe — железо. Основной конструкционный материал в промышленности используется также и в электротехнике. Плохая, по сравнению с медью, электропроводность компенсируется очень низкой ценой. И, что важнее в России, меньшей привлекательностью для охотников за металлом, заземление из толстой ржавой трубы простоит без охраны дольше красивой медной шины.

В технике железо применяется почти исключительно в виде сплавов с углеродом — чугуна и сталей. Свойства сталей разных марок весьма различны: от мягких до твердых инструментальных.

Примеры применения

Метизы. Винты, шайбы, гайки из стали изготавливаются огромными количествами на специально разработанном для этого оборудовании. Метизы из других металлов встречаются очень редко и значительно дороже. Поэтому, в большинстве случаев, медный наконечник медного провода будет притянут к медной же шине стальным болтом (или омеднённым). Также важным является высокая прочность стали, медный болт не затянуть с усилием стального. Обратите внимание на цифры на головке болта: они обозначают его прочность. Чем больше число, тем сильнее можно затягивать болт.

Клеммные колодки, соединители. Соединители типа «орех» содержат стальные пластинки с защитным покрытием от коррозии. Также, применение стали необходимо для предотвращения гальванической коррозии при соединении медных и алюминиевых проводов.

Соединитель «орех». Внутри пластиковой оболочки комплект стальных пластин с винтами, позволяет сделать ответвление от жилы кабеля не разрезая саму жилу. Также позволяет перейти от алюминиевой жилы на медную.

Контуры заземления. Требования электробезопасности обязывают предусматривать заземление. Часто, в промышленных условиях, заземляющую шину изготавливают из стального проката, закрепленного по периметру стены. Плохая электропроводность стали компенсируется большим сечением проводника. Во многих случаях правила безопасности и стандарты предписывают делать детали заземления именно из стали по соображениям механической прочности.

Стальная полоса, огибающая колонну — шина заземления.

Широко используются магнитные свойства стали — из стальных пластин собирают сердечники трансформаторов, дросселей.

Недостатки

Коррозия. Железо ржавеет, при этом плотность ржавчины ниже плотности исходного железа, из-за этого конструкция распухает. Поэтому железо покрывают защитными покрытиями — оцинковка, лужение, хромирование, окраска и т.д. Разные марки стали подвержены коррозии в разной степени, причем по закону подлости сильнее всего ржавеют именно те, которые легче всего обрабатываются на станках.

Золото

Au — Золото. Самый бестолковый драгоценный металл. Имеет меньше всего применений в технике из всех драгоценных металлов, но является символом богатства. На удивление дороже платины (2017 г.), что лишено здравого смысла и является лишь результатом спекуляций.

Примеры применения

Покрытия контактов. Благодаря тому, что золото на воздухе не окисляется, контакты покрывают очень тонким слоем золота. В силу мягкости золота покрытие не подходит для контактов много работающих на истирание, в таких случаях подбирают более твердые покрытия (например родиевые), или легируют золото.

Золотое покрытие на различных электронных компонентах: покрытие на контактах платы для установки в слот, покрытие на контактах мембранных кнопок мобильного телефона, покрытие на штырьках процессора.

Защита от коррозии. В некоторых ответственных применениях используется золотое покрытие для защиты проводников от коррозии (в основном — военка). Когда-то покрытие золотом являлось единственным способом защитить детали электроники от коррозии в условиях джунглей, поэтому у многих старых радиодеталей позолочены даже корпуса. А сейчас обычно просто заливают плату компаундом в «кирпич».

Интересные факты о золоте

Золото — один из четырех металлов, имеющий оттенок в не окислившемся состоянии. Все остальные металлы белые (желтоватый цвет имеют золото и цезий,

медь — красноватая и в сплавах золотистая, осмий имеет голубой отлив).

Плотность золота отличается от плотности вольфрама незначительно (19,32 г/см³} у золота, 19,25 г/см³), этим пользуются для подделки золотых слитков, покрывая вольфрамовый слиток слоем золота. Некоторые теории заговора утверждают, что возможно это одна из причин, почему США никому не дают проверить подлинность их золотого
запаса. И, возможно, поэтому они отдали Германии их золото не сразу.

Можно извлечь золото химически из горы старой электроники, но это не всегда экономически целесообразно и преследуется по закону (ст. 191, 192 УК РФ).

Бестолковость золота требует пояснений. Представим добычу благородных металлов в 2016 году.
Из всей добытой платины 64% потребила промышленность. (Здесь и далее цифры примерные, усредненные по нескольким источникам).
Из всего добытого серебра 68% потребила промышленность.
Из всего добытого палладия 96% потребила промышленность.
Из всего добытого золота всего 10% потребила промышленность. Остальное ушло на украшения и на слитки в сейфах.

Никель

Ni — Никель. Замечательный металл, но в электронной технике основное применение в виде покрытий, как в чистом виде, так и в паре с хромом.

Примеры применения

Покрытие контактов. Наносится на медь, пластик для надежного контакта и для декоративных целей. Жадные китайцы иногда вообще делают контакты из пластмассы, покрывая сверху слоем никеля и хрома, внешне выглядит нормальным, даже как то работает, но ни о какой надежности речи не идет.

Различные разъемы, покрытые никелем для надежного контакта.

У разъема справа для экономии металла сердцевина штыря сделана полой с заливкой пластиком. Латунная никелированная трубочка, из которой сделан штырь, не самый худший вариант.

Тоководы у ламп. Сплав Платинит (46% Ni, 0,15% C, остальное — Fe) не содержит платины, но имеет очень близкое к платине значение линейного
температурного расширения (и близкое к стеклу), что позволяет делать из него надежные электроды, проходящие через стекло. Для аналогичных целей используют сплав Ковар (29% Ni, 17% Co, 54% Fe). Такие электроды при изменении температуры не вызывают растрескивания стекла и потерю герметичности. Место сплавления стекла с этими сплавами имеет красноватый оттенок что ошибочно воспринимается за медь.

Промежуточные защитные слои. Для защиты от коррозии, взаимной диффузии металлов при создании покрытий, могут формироваться промежуточные слои из никеля. Например при покрытии меди слоем золота, если не предусмотрен разделительный слой из никеля, золотое покрытие со временем из-за диффузии растворится в меди и потеряет целостность. Жала современных паяльников защищены слоем никеля, так как жало из голой меди медленно растворяется в олове, теряя форму.

Вольфрам

W — Вольфрам. Тугоплавкий металл, температура плавления 3422°С, что определяет основное его использование — нити накала и электроды.

Примеры применения

Нити накала. В лампах накаливания, в галогеновых лампах спираль изготовлена из вольфрама, нагревается электрическим током до белого каления, при этом сохраняя свою форму. Также катоды в радиолампах изготавливаются из вольфрама, но раскаливаются не до таких высоких температур, как осветительные лампы, специальное покрытие на катоде позволяет протекать термоэлектронной эмиссии при невысоких температурах.

Нить накаливания этой галогеновой лампы изготовлена из вольфрама. Галоген, обычно пары иода, химически связывает испаряющийся с нити вольфрам и возвращает его на нить, что позволяет повысить температуру накала спирали и уменьшить габарит лампы без страха, что вольфрам постепенно осядет на стенках колбы.

Мощная лампа накаливания от проектора. Даже тугоплавкий вольфрам со временем испаряется и оседает на стенках колбы в виде темного налета. Данного недостатка лишены галогеновые лампы.

Электроды дуговых ламп и сварочные электроды. В ксеноновых дуговых лампах, ртутных дуговых лампах, электроды должны выдерживать температуру электрической
дуги, при этом не расплавляясь и не изменяя своей формы, что под силу только вольфраму. Также электроды для сварки неплавящимся электродом изготовлены из вольфрама (TIG сварка).

Аноды рентгеновских трубок. Поток электронов от катода в рентгеновской трубке, разогнанный высоким напряжением тормозится бомбардируя анод, очень сильно нагревая его, поэтому такие аноды, особенно если они не имеют водяного охлаждения, зачастую изготавливаются из вольфрама. Однако в физических лабораториях часто применяют и аноды из меди или кобальта в связи с особенностями спектра рентгеновского излучения от таких анодов.

Источники

Вольфрам — не очень пластичный материал, поэтому спиральку из лампы накаливания
вряд ли удастся выпрямить и использовать по своему разумению. Если вдруг понадобится
вольфрамовый стержень — вам пригодится любой магазин по сварочному делу, электрод для
TIG-горелки без содержания лантана и других присадок. Проволоку для нитей накала самодельной
техники нетрудно купить на eBay.

• Цветовая маркировка электродов:


• Зеленый — чистый вольфрам.


• Красный, оранжевый — вольфрам + торий. Радиоактивно! Не шлифовать, не резать — пыль опасна!


• Голубой — вольфрам + сложная смесь.


• Черный, желтый, синий — вольфрам + лантан.


• Серый — вольфрам + церий.


• Белый — вольфрам + цирконий.

Ртуть

Hg — Ртуть. При комнатной температуре — блестящий, собирающийся в шарики жидкий металл. По экологическим соображениям использование ртути сокращается, но она широко использовалась в старых приборах, поэтому заслуживает упоминания.

Как и большинство металлов, ртуть образует сплавы. Но ртуть, будучи жидкой при комнатной температуре, способна сплавляться с металлами без дополнительного нагревания, растворять их. Растворенный в ртути металл, сплав металла с ртутью называется «амальгама».

Примеры применения

Жидкий контакт в датчиках положения, ртутных электроконтактных термометрах.

Различные ртутные приборы. Слева — мощный ртутный переключатель, замыкающий/размыкающий цепь при наклоне. Ниже на чёрных платках — аналогичные китайские ртутные переключатели — датчики положения из детского набора с Arduino. Сверху — колба ртутного электроконтактного термометра. В стекло вплавлены проволочки так, что при температуре 70°С столбик ртути в капилляре замыкает цепь (температура указана на корпусе).

В термометрах. Низкая температура замерзания, высокая температура кипения и большой коэффициент теплового расширения делают ртуть одним из самых удобных веществ для лабораторных и медицинских термометров. В бытовых термометрах ртуть уже очень давно не используется.

В манометрах и барометрах. Ртуть тяжелая, поэтому для уравновешивания атмосферного давления достаточно 70–80 см высоты столбика ртути. Хотя ртутные барометры в основном вышли из употребления, единицы измерения давления «миллиметр ртутного столба», а в вакуумной технике — «микрон ртутного столба» и «торр» (округленный вариант мм. рт. ст.) используются и по сей день. Нормальным атмосферным давлением считается 760 мм. рт. ст.

В нормальных элементах. Батарейка (Попытка запитать от такой батарейки самоделку обернется провалом — батарейка имеет большое внутреннее сопротивление (порядка единиц кОм) и не предназначена отдавать токи больше сотых долей микроампера, да и то с перерывами.) с электродами из жидкой ртути, в которой растворены сульфаты ртути и кадмия, имеет ЭДС, известную и стабильную до единиц микровольт (теоретически 1,018636 В при 20°С). Такие элементы до сих пор используются в метрологии в качестве опорных источников напряжения, хотя и вытесняются полупроводниковыми схемами. Сосуд с ртутью в нормальном элементе запаян, однако он стеклянный, и ртути в нем много. Поэтому будьте осторожны, если найдете где-нибудь круглую железную банку с бакелитовой крышкой, клеммами и надписью «нормальный элемент» на бакелите. Внутри у нее — стеклянная колба с весьма опасными веществами.

Элемент нормальный насыщенный, НЭ-65, класс точности 0,005. Внешний вид корпуса нормальных элементов может различаться. Справа — содержимое корпуса, видна ртуть в нижней части колб. Такие элементы должны утилизироваться специализированной организацией.

Фото внутренностей Нормального Элемента

В диффузионных вакуумных насосах. Струя ртутного пара, выходящая из сопла с большой скоростью, захватывает молекулы воздуха и вытягивает их из откачиваемого объема. Затем ртутный пар конденсируется за счет охлаждения жидким азотом и используется снова. Насосы такого типа когда-то использовались для откачки радиоламп. Сейчас вместо ртути используются нетоксичные и не требующие жидкого азота силиконовые масла, но в некоторых лабораториях до сих пор можно найти старые ртутные системы.

Пары ртути — рабочий газ люминесцентных ламп. Несмотря на то, что люминесцентная лампа должна содержать небольшое количество ртути, в некоторых лампах ртути добавлено от души, и видно, как в колбе перекатывается шарик ртути. Пары ртути при возбуждении их электрическим током излучают яркий свет, преимущественно в синей и ультрафиолетовой области. Помимо них в спектре ртути есть яркие желтый и зеленый дублеты, по наличию которых ртутную лампу легко отличить от любой другой, посмотрев на нее через призму или отражение в компакт-диске. Специальная ртутная лампа в лабораториях используется как источник зеленого света с известной длиной волны.

В мощных тиратронах и ртутных выпрямителях. Используется так же, как и в ртутных лампах. Мощные ртутные вентили широко использовались для питания локомотивов на железных дорогах и в других подобных задачах до появления полупроводниковых приборов.

Как растворитель для металлов при выделении золота и платины из сырья амальгамацией и в производстве зеркал. Ртуть выпаривается, металл остается. Иногда этот процесс неправильно называют «аффинаж», путая его с совершенно другим способом очистки драгметаллов.

В ртутных счетчиках времени наработки. В старой технике ртутный капиллярный кулономер использовался как счетчик часов, которые проработал прибор. Гениальная по простоте и надёжности конструкция.

Ртутный счетчик времени наработки от осцилографа. В углу показан крупным планом разрыв столбика ртути в капилляре каплей электролита. Ртуть под действием тока растворяется на одном конце капли и восстанавливается на другом, в результате этот разрыв движется по капилляру на расстояние, пропорциональное пропущенному через капилляр количеству электричества. Благодарю Александра @Talion_amur за предоставленный образец.

В амальгамных зубных пломбах. Встречаются и по сей день, особенно в США.

Токсичность

Все изделия, содержащие ртуть, должны утилизироваться специализированной службой. Недопустимо выбрасывать их с бытовым мусором во избежание скопления ртути на свалке.

Все разливы ртути должны быть собраны, а поверхности демеркуризованы. Ртуть хорошо испаряется при комнатной температуре, поэтому закатившийся в щель шарик ртути долгое время будет отравлять воздух.

Демеркуризация:

Если у вас разбилось изделие с ртутью, то предпринимайте следующие действия:

1. Откройте форточки и обеспечьте проветривание.

2. Вызовите специализированную службу демеркуризации в вашем городе. Профессионалы не только грамотно уберут ртуть, но также и произведут замеры концентрации паров ртути в помещении.

Если вдруг в вашем городе не оказалось службы демеркуризации, вы находитесь вдали от цивилизации то процесс демеркуризации придется продолжить самостоятельно.

3. Соберите видимые шарики ртути в герметичную тару. Их удобно собирать вместе при помощи двух хорошо обрезанных листов бумаги, сливая шарики в подготовленную тару. Мельчайшие шарики ртути из щелей можно вытянуть при помощи спиринцовки, или щетки из металла, которые смачивает ртуть (например медь). Разумеется после использования такой «инструмент» окажется загрязнен ртутью и подлежит утилизации.

Затем при помощи химических средств оставшаяся, не видимая глазу ртуть переводится в нелетучие, но по прежнему ядовитые соли, которые спокойно можно удалить с поверхности моющими средствами. Для этого используются 0,2% водный раствор перманганата натрия («марганцовка») подкисленный добавлением 0,5% соляной кислоты или 20% раствор хлорного железа (того, которым платы травят). Вопреки указаниям в старых книгах, засыпание места разлива порошком серы не эффективно.

4. Тщательно промыть обработанные площади водой с моющим средством.

5. Всю собранную ртуть и загрязненные предметы герметично упаковать и сдать в специализированную организацию.

Что однозначно не стоит делать при разливе ртути:

1. Паниковать и спешить. Иногда, при небольших авариях больше вреда наносит паника и спешка, чем сама авария. Вспоминается байка, записанная Ю.А.Золотовым:

Однажды, когда профессор МГУ Алексей Николаевич Кост вел практикум по органической
химии, у одного из студентов разбилась колба с эфиром и его пары вспыхнули.
Началась паника, кто-то прибежал с углекислотным огнетушителем и с трудом погасил
пожар. Все это время Кост совершенно невозмутимо сидел за своим столом и с
кем-то разговаривал. Потом, когда все успокоились, подошел к месту происшествия и приказал:

— Спички!

Ему дали коробок, он чиркнул спичкой и бросил ее в еще не просохшую эфирную
лужу. Огонь вспыхнул вновь, все оторопели. А Кост, не суетясь, взял противопожарное
одеяло, ловко накрыл им пламя и изрек:

— Гореть надо умеючи!

2. Пытаться собрать ртуть пылесосом, пылесос только в турборежиме раздробит и испарит шарики ртути, в итоге все помещение и сам пылесос окажутся загрязнены ртутью. Аналогично не стоит использовать для сбора ртути веники, щетки — они только раскидывают и дробят шарики ртути.

3. Сливать ртуть в раковину или унитаз. Ртуть значительно тяжелее воды, поэтому навсегда осядет в первом попавшемся изгибе трубы — в гидрозатворе или колене.

Пара слов о токсикологии ртути.

Некоторые в детстве играли шариками ртути, и «с ними ничего не было». Действительно, вопреки распространенному мнению металлическая ртуть при кратковременном контакте малоопасна. Причина малой токсичности металлической ртути — в ее плохой биодоступности. Нерастворимая в воде и химически инертная, почти как благородные металлы, она не может быстро попасть в организм.

Опасно вдыхание паров ртути, и это практически единственный путь поступления ее в организм. Касание ртути пальцами никакой дополнительной опасности не добавляет. Более того, дажепроглатывание ртути обычно проходит без последствий для здоровья. Ртуть химически достаточно инертна и выходит из организма естественным путем. Поэтому она является причиной не острых отравлений, а вялотекущих хронических, проявляющихся в медленном постепенном ухудшении здоровья и не всегда вовремя диагностируемых врачами. Именно этим ртуть и коварна: маленький шарик, закатившийся под плинтус, будет годами испаряться и отравлять воздух в квартире, а жильцы не будут понимать, чем и почему они болеют. Порча здоровья от контакта со ртутью в течение нескольких дней может быть необратима.

Растворимые соединения ртути намного опаснее, и именно они образуются, когда ртуть так или иначе попадает в организм человека, животных или в растений. Рекорд по токсичности принадлежит диметилртути — это ужасно токсичное из известных человечеству веществ, настолько токсичное, что при первой возможности ищут менее опасную альтернативу если предстоит работа с ней. Капля диметилртути способна убить человека сквозь резиновые перчатки, причем первые симптомы отравления могут появиться только на следующий день.

Если вы выкинув ртуть подальше от дома думаете, что проблема устранена — то вы серьезно ошибаетесь. Ртуть — яд кумулятивный, способный к накоплению в живых организмах
и передаче дальше по пищевой цепочке. Примером отравления человека ртутью является болезнь Минамата. Ртуть из выброшенной люминесцентной лампы отравит если не вас, то ваших потомков.

Дополнительные сведения

Если вы нашли где-нибудь ртуть, не пытайтесь ее продать. Ртуть и ее соли считаются сильнодействующими ядовитыми веществами (ст. 234 УК РФ). На содержащие ртуть приборы заводского производства, соответствующие официальным стандартам, запрет не распространяется. Найденную ртуть и неисправные ртутьсодержащие приборы, следует сдавать на переработку в специализированные службы в вашем городе. Единственный широко доступный источник ртути (если вдруг понадобится в научной работе) — медицинские термометры.

Руководство по материалам электротехники для всех. Часть 1 / Блог компании MakeItLab / Хабр

Привет гиктаймс! Я решил опубликовать по частям свое руководство по материалам, используемым не только в электротехнике, но и вообще в технике, в том числе самодельщиками. С описанием, примерами применения, заметками по работе. Руководство написано максимально просто, и будет понятно всем, от школьника до пенсионера.

В этой части начинаем разбирать проводники — Серебро, Медь, Алюминий.

Добро пожаловать под кат (ТРАФИК)

Ковыряясь в поисках ответов на свои вопросы в разных учебниках по материаловедению, методичках, научпоп книгах я ужасался, насколько академический стиль изложения возводит стену между желающим узнать и знаниями. Насколько стремление авторов обойти острые грани, тёмные места превращает учебники в однородную бескрайнюю пустыню скуки и отчаяния. При этом запредельный уровень абстракции делает крайне сложным для неофита использование полученных знаний в практике. Поэтому я решил сделать свое руководство, с блекджеком и блудными девицами.

Это руководство — живое, по мере получения новых материалов, уточнений, комментариев от вас, дорогие читатели оно будет дополняться, изменяться, становиться лучше. Всегда самая свежая версия руководства лежит у меня на сайте в бложике Я обеими руками поддерживаю движение Open Source и Open Hardware, считаю, что обмен знаниями должен быть свободным, это принесет пользу для всех, поэтому пособие распространяется под лицензией Creative Commons 3.0 BY-NC-SA, что значит, вы можете делать с ним что угодно: выкладывать, распространять, модифицировать, соблюдая только три ограничения:

• Ссылка на меня обязательна (в.т.ч. производных работах).
• Зарабатывать на моем пособии без договоренности со мной нельзя (запрет на использование в коммерческих целях).
• Все производные работы должны распространяться на тех же условиях.

Плюшки данного пособия:

• Весь текст написан мной, и дополнен замечательными людьми, упомянутыми в разделе Благодарности. Я не включал информацию, в достоверности или актуальности которой я бы сомневался. Поэтому доля брехни по тексту в среднем ниже, чем в маркетинговых текстах перепродавцов-поставщиков, но выше, чем в хорошем советском учебнике.
• Большую часть материалов я хотя бы щупал, использовал в своих конструкциях, а не видел только на картинке.
• Пособие полностью (Чтобы быть до конца честным — за исключением одной картинки, которую пришлось рисовать в чем умел.) подготовлено с использованием OpenSource продуктов (Linux, GIMP, LibreOffice, context). Просто из спортивного интереса.
• Некоторые разделы имеют пункт «Источники» — советы по поиску материалов — где купить, под какими названиями искать. Конечно, всё можно купить на Алиэкспресс и на Ebay, поэтому такой вариант не указывается. Пункт может быть полезен если материал нужен «здесь и сейчас».

Публикуя руководство здесь я очень надеюсь на обилие конструктивной критики и дополнений от вас, дорогие читатели. Содержание руководстваПроводники:
*Серебро
*Медь
*Алюминий
*Железо
*Золото
*Никель
*Вольфрам
*Ртуть
Так себе проводники:
*Углерод
*Нихромы
*Сплавы для изготовления термостабильных сопротивлений
*Припои
*Олово
*Легкоплавкие припои
Прочие проводники
*Термопарные сплавы
*Оксид Индия-Олова
Диэлектрики (Совсем не проводники):
*Неорганические диэлектрики
**Фарфор
**Стекло
**Слюда
**Алюмооксидные керамики
**Асбест
**Вода
*Органические диэлектрики полусинтетические
**Бумага, картон
**Шёлк
**Воск, парафин
**Трансформаторное масло
**Фанера, ДСП
*Органические диэлектрики синтетические
**Материалы на базе фенол-формальдегидных смол
**Карболит (бакелит)
**Гетинакс
**Текстолит
**Стеклотекстолит
**Лакоткань
**Резина
**Эбонит
**Полиэтилен
**Полипропилен
**Полистирол, АБС-пластик
**Фторопласт-4 (политетрафторэтилен PTFE)
**Поливинилхлорид — ПВХ
**Полиэтилентерефталат (ПЭТФ)
**Силиконы
**Полиимид
**Полиамиды
**Полиметилметакрилат — ПММА
**Поликарбонат
*График истории промышленного применения полимеров
*Изоленты
**Прорезиненная тканевая изолента
**Тканевые изоленты
**Резиновые самовулканизирующиеся изоленты
**Силиконовые самослипающиеся ленты
**Полиимидная лента
**ПВХ изоленты
**Канцелярская липкая лента «скотч»
*Изоляционные трубки
**Трубка из ПВХ — «кембрик»
**Фторопластовая трубка
**Стеклотканевая с силиконом
**Термоусадочная трубка
*Дополнительные сведения о полимерах
Поехали!
Двадцатый век — век пластмасс. До появления широкого спектра синтетических полимерных материалов, человек использовал в конструировании металлы и материалы природного происхождения — дерево, кожу и т.д. Сегодня мы завалены пластмассовыми изделиями, начиная от одноразовой посуды, заканчивая тяжелонагруженными деталями двигателей автомобилей. Пластмассы во многом превосходят металлы, но никогда не вытеснят их полностью, поэтому рассказ начнется с металлов. Металлам посвящены сотни книг, дисциплина, посвященная им, называется «металловедение».

Нас интересуют металлы с точки зрения электронной техники. Как проводники, как часть электронных приборов. Все остальные применения — например такие, как конструкционные материалы, в данное пособие пока не вошли.

Главное для электронной техники свойство металлов — это способность хорошо проводить электрический ток. Посмотрим на таблицу удельного сопротивления различных металлов:

Металл	Удельное сопротивление Ом*мм2/м
Серебро	0,015…0,0162
Медь	0,01724…0,018
Золото	0,023
Алюминий	0,0262…0,0295
Иридий	0,0474
Вольфрам	0,053…0,055
Молибден	0,054
Цинк	0,059
Никель	0,087
Железо	0,098
Платина	0,107
Олово	0,12
Свинец	0,217…0,227
Титан	0,5562…0,7837
Висмут	1,2

Видим лидеров нашего списка: Ag, Cu, Au, Al.

Серебро

Ag — Серебро. Драгоценный металл. Серебро — самый дешевый из драгоценных металлов, но, тем не менее, слишком дорог, чтобы делать из него провода. На 5% лучшая электропроводность по сравнению с медью, при разнице в цене почти в 100 раз.

Примеры применения

В виде покрытий проводников в СВЧ технике. Ток высокой частоты, из-за скинэффекта течет по поверхности проводника, а не в его толще, поэтому тонкое покрытие волновода серебром дает бОльший прирост проводимости, чем покрытие серебром проводника для постоянного тока.

В сплавах контактных групп. Контакты силовых, сигнальных реле, рубильников, выключателей чаще всего изготовлены из сплава с содержанием серебра. Переходное сопротивление такого контакта получается ниже медного, он меньше подвержен окислению. Так как контакт обычно миниатюрен, стоимость этой малой добавки серебра к стоимости изделия незначительно. Хотя при утилизации большого количества реле, стоимость серебра делает целесообразным работу бокорезами по отделению контактов в кучку для последующего аффинажа.

Контакты силового реле на 16 Ампер. Согласно документации производителя
контакты содержат серебро и кадмий.

Различные реле. Верхнее реле имеет даже посеребренный корпус с характерной патиной. Содержание драгметаллов в изделиях, выпущенных в СССР было указано в паспортах на изделия.

В качестве присадки в припоях. Качественные припои (как твёрдые так и мягкие) часто содержат серебро.

Проводящие покрытия на диэлектриках. Например, для получения контактной площадки на керамике, на неё наносится суспензия из серебряных частиц с последующим запеканием в печи (метод «вжигания»).

Компонент электропроводящих клеев и красок. Электропроводящие чернила часто
содержат суспензию серебряных частиц. По мере высыхания таких чернил, растворитель
испаряется, частицы в растворе оказываются всё ближе, слипаясь и создавая проводящие
мостики, по которым может протекать ток. Хорошее видео с рецептом по созданию таких
чернил.

Недостатки

Несмотря на то, что серебро — благородный металл, он окисляется в среде с содержанием
серы:
4Ag + 2H₂S + O₂ → 2Ag₂S + 2H₂O

Образуется темный налет — «патина». Также источником серы может служить резина, по-
этому провод в резиновой изоляции и посеребренные контакты — плохое сочетание.
Потемневшее серебро можно очистить химически. В отличии от чистки абразивными пастами (в том числе зубной пастой) это самый нежный способ чистки, не оставляющий царапин.

Медь

Cu — медь. Основной металл проводников тока. Обмотки электродвигателей, провода в изоляции, шины, гибкие проводники — чаще всего это именно медь. Медь нетрудно узнать по характерному красноватому цвету. Медь достаточно устойчива к коррозии.

Примеры применения

Провода. Основное применение меди в чистом виде. Любые добавки снижают электропроводность, поэтому сердцевина проводов обычно — чистейшая медь.

Гибкие многожильные провода различного сечения.

Гибкие тоководы. Если проводники для стационарных устройств можно в принципе изготовить из любого металла, то гибкие проводники делают почти всегда только из меди, алюминий для этих целей слишком ломкий. Содержат множество тоненьких медных жилок.

Теплоотводы. Медь не только на 56% лучше алюминия проводит ток, но ещё имеет почти вдвое лучшую теплопроводность. Из меди изготавливают тепловые трубки, радиаторы, теплораспределяющие пластины. Так как медь дороже алюминия, часто радиаторы делают составными, сердцевина из меди, а остальная часть из более дешевого алюминия.

Радиаторы охлаждения процессора. Центральный стержень изготовлен из меди, он хорошо отводит тепло от кристалла процессора, а алюминиевый радиатор с развитым оребрением уже охлаждает сам стержень.

При изготовлении фольгированных печатных плат. Печатные платы, в любом электронном устройстве изготовлены из пластины диэлектрика, на который наклеена медная фольга. Все соединения между элементами печатной платы выполнены дорожками из медной фольги.

Техника сверхвысокого вакуума. Из металлов и сплавов только нержавеющая сталь и медь пригодны для камер сверхвысокого вакуума в таких приборах, как ускорители элементарных частиц или рентгеновские спектрометры. Все остальные металлы в вакууме слегка испаряются и портят вакуум.

Аноды рентгеновских трубок. В рентгеноструктурном анализе требуется монохроматическое рентгеновское излучение. Его источником зачастую является облучаемая электронами медь (спектральная линия Cu Kα), которая к тому же прекрасно отводит тепло. Если же требуется другое излучение (Co или Fe), его получают от маленького кусочка соответствующего металла на массивном медном теплоотводе. Такие аноды всегда охлаждаются проточной водой.

Интересные факты о меди

• Медь — достаточно дорогой металл, поэтому недобросовестные производители стараются экономить на нем. Занижают сечение проводов (когда написано 0,75 мм2, а фактически 0,11 мм2). Окрашивают алюминий «под медь» в обмотках, внешне обмотка выглядит как медная, а стоит соскрести изоляцию — оказывается, что она сделана из алюминия. Этим грешат и китайские, и отечественные производители, кабель сечением 2,5 мм2 вполне может оказаться сечением 2,3 мм2, поэтому запас прочности и входной контроль не будут лишними. Разумеется, надежность контакта в электроарматуре жилы сечением 2,3 мм2, рассчитанной на жилу 2,5 мм2, будет невысокой.
• Медь окрашивает пламя в зелёный цвет, это свойство использовали для обнаружения меди в руде, когда не был доступен химический анализ. Зеленый след в пламени — показатель наличия меди. (но не всегда, зеленую окраску пламени могут давать ионы бора)

• Медь — мягкий металл, но если добавить к меди хотя бы 10% олова, получается твёрдый, упругий сплав — бронза. Именно освоение получения бронзы послужило названием к исторической эпохе — бронзовому веку. Добавка к меди бериллия дает бериллиевую бронзу — прочный упругий сплав, из которого изготавливают пружинящие контакты.
• Медь — один из немногих мягких металлов с высокой температурой плавления, поэтому из меди изготавливают уплотнительные прокладки, например для высокотемпературной или вакуумной техники. Например, уплотнительная прокладка пробки картера двигателя автомобиля.
• При механической обработке (например волочении) медь уплотняется и становится жёсткой. Для восстановления исходной мягкости и пластичности медь «отжигают» в защитной атмосфере, нагревая до 500-700 °C и выдерживая некоторое время. Поэтому некоторые медные изделия твёрдые, а некоторые мягкие, например медные трубы.
• Медь не даёт искр. Для работы во взрывоопасных местах, например на газопроводе, используют искробезопасный инструмент, стальной инструмент покрытый слоем меди или инструмент изготовленный из сплавов меди — бронз. Если таким инструментом случайно чиркнуть по стальной поверхности он не даст опасных искр.
• Так как температурный коэффициент сопротивления для чистой меди известен, из меди изготавливают термометры сопротивления (тип ТСМ — Термометр Сопротивления Медный, есть еще ТСП — Термометр Сопротивления Платиновый). Термометр сопротивления — это точно изготовленный резистор, навитый из медной проволоки. Измерив его сопротивление, можно по таблице или по формуле определить его температуру достаточно точно.

Алюминий

Al — Алюминий. «Крылатый металл» четвертый по проводимости после серебра, золота и меди.
Алюминий хоть и проводит ток почти в полтора раза хуже меди, но он легче в 3,4 раза и в три
раза дешевле. А если посчитать проводимость, то эквивалентный медному проводник из
алюминия будет дешевле в 6,5 раз! Алюминий бы вытеснил медь, как проводник везде, если
бы не пара его противных свойств, но об этом в недостатках.

Чистый алюминий, как и чистое железо, в технике практически не применяется (исключения
— провода и фольга). Любой «алюминиевый» предмет состоит из какого-нибудь сплава алюминия. Сплавы могут содержать кремний, магний, медь, цинк и другие металлы. Их свойства отличаются очень сильно, и это необходимо учитывать при обработке. Ниже перечислены несколько самых распространенных марок алюминия:

• 1199. Чистый 99,99% алюминий. Бывает почти исключительно в виде фольги.
• 1050 и 1060. Чистый 99,5% и 99,6% соответственно. Из-за высокой теплопроводности иногда используется как материал для радиаторов. Мягок, легко гнется. Провода, пищевая фольга, посуда.
• 6061 и 6082. Сплавы: 6061 — Si 0,6%, Mg 1,0%, Cu 0,28%, 6082 — Si, Mg, Mn. Первый более распространен в США, второй — в Европе. Легко точить, фрезеровать. Наилучший материал для самоделок. Прочен. Легко поддается сварке, паяется твердыми припоями. Легко анодируется. Плохо гнется. Не годится для литья.
• 6060. Состав: Mg, Si. Более мягок, чем 6061 и 6082, при обработке резанием слегка «пластилиновый», за что его не любят токари. Распространен и дешев, других особых преимуществ не имеет. Дешевый алюминиевый профиль из непонятного сплава имеет хорошиешансы оказаться им.
• 5083. Сплав с магнием (>4% Mg). Отличная коррозионная стойкость, устойчив в морской воде. Один из лучших вариантов для деталей, работающих под дождем. Тоже может встретиться в магазине стройматериалов, наряду с другими подобными марками.
• 44400, он же «силумин». Сплав с большим процентом кремния (Si >8%). Литейный. Низкая температура плавления, при пайке твердыми припоями риск расплавить саму деталь. Хрупок, при изгибе ломается. На изломе видны характерные кристаллы.
• 7075. 2,1-2,9% Mg, 5,1-6,1% Zn, 1,2-1,6% Cu. Очень своеобразный сплав, отличается даже цветом (пленка окислов слегка золотистая). Неожиданно твердый для алюминия, по твердости сравним с мягкой сталью. Плохо анодируется. Не паяется вообще. Не сваривается вообще. Не гнется и не куется вообще. Не годится для литья. Резанием обрабатывает ся отлично, прекрасно полируется. Хорош для ответственных деталей. Используется для винтов в велосипедах, в оружии (материал многих деталей винтовки M16).

Относительно невысокая температура плавления (660 °C у чистого, меньше 600 °C у литейных сплавов) алюминия делает возможным отливку деталей в песочные формы в условиях
гаража/мастерской. Однако многие марки алюминия не годятся для литья.

Примеры применения

Провода. Алюминий дешев, поэтому толстые силовые кабели, СИП, ЛЭП выгодно делать из алюминия. В старых домах квартирная проводка сделана алюминиевым проводом (с 2001 года ПУЭ запрещает в квартирах использовать алюминиевый провод, только медный, см ПУЭ 7 издание п. 7.1.34) Также алюминий не используется как проводник в ответственных применениях.

Слева старый алюминиевый провод. Справа алюминиевые кабели различного сечения,
пригодные для укладки в грунт. В частности кабелем справа был подключен к электроэнергии целый этаж здания. Кабель помимо наружной резиновой оболочки имеет бронирующую стальную ленту, для защиты нижележащей изоляции от повреждений, к примеру лопатой при раскопке.

Теплоотводы. Не только домашние батареи делают из алюминия, но и радиаторы у
микросхем, процессоров, делают из алюминия.

Различные алюминиевые радиаторы.

Корпуса приборов. Корпус жёсткого диска в вашем компьютере отлит из алюминиевого сплава. Небольшая добавка кремния улучшает прочностные качества алюминия, сплав силумин — это корпуса жёстких дисков, бытовых приборов, редукторов и т. д.

Анодированный алюминий (алюминий, у которого электрохимическим путем окисная пленка
на поверхности сделана потолще и прочнее) хорошо окрашивается и просто красив. Окисная
пленка (Al₂O₃ — из того же вещества состоят драгоценные камни рубины и сапфиры) достаточно твёрдая и износостойкая, но к сожалению алюминий под ней мягок, и при сильном воздействии ломается как лёд на воде.

Экраны. Электромагнитное экранирование часто делается из алюминиевой фольги или тонкой алюминиевой жести. Можете провести простой эксперимент, мобильный телефон
завернутый в фольгу потеряет сеть — он будет заэкранирован.

Отражающее покрытие у зеркал. Тонкая пленка алюминия на стекле отражает 89% падающего света (примерное значение, зависит от условий) (Серебро 98%, но на воздухе темнеет из-за сернистых соединений). Любой лазерный принтер содержит вращающееся зеркало, покрытое тонким слоем алюминия.

Зеркала от оптической системы планшетного сканера. Обратите внимание, оптические зеркала имеют металлизацию стекла снаружи, в отличии от привычных бытовых зеркал, где отражающее покрытие для защиты за стеклом. Бытовые зеркала дают двойное отражение — от поверхности стекла и от отражающего покрытия, что не так критично в быту, как защищенность отражающего покрытия.

Электроды обкладок конденсаторов. Алюминиевая фольга, разделенная слоем диэлектрика и туго свернутая в цилиндр — часть электрических конденсаторов (впрочем, для уменьшения габаритов конденсаторов фольгу заменяют алюминиевым напылением). Тот факт, что пленка оксида алюминия тонкая, прочная и не проводит ток, используется в электролитических конденсаторах, обладающими огромными для своих габаритов электрическими емкостями.

Недостатки

Алюминий — металл активный, но на воздухе покрывается оксидной пленкой, которая предохраняет металл от разрушения и скрывает его активную натуру. Если не дать алюминию формировать стабильную защитную пленку, например капелькой ртути, алюминий активно реагирует с водой. В щелочной среде алюминий растворяется, попробуйте залить алюминиевую фольгу средством для прочистки труб — реакция будет бурная, с выделением взрывоопасного водорода. Химическая активность алюминия, в паре с большой разницей в электрооотрицательности с медью делает невозможным прямое соединение проводов из этих двух металлов. В присутствии влаги (а она в воздухе есть почти всегда) начинает протекать гальваническая коррозия с разрушением алюминия.

Два идентичных трансформатора от микроволновых печей. Левый вышел из строя по причине алюминиевых обмоток — отгорел провод от контакта — алюминий плохо паяется мягкими припоями, попытка обеспечить контакт также как и у медного провода привела к поломке.

Алюминий ползуч. Если алюминиевый провод очень сильно сжать, он деформируется
и сохранит новую форму — это называется «пластическая деформация». Если сжать его не
так сильно, чтобы он не деформировался, но оставить под нагрузкой надолго — алюминий
начнет «ползти» меняя форму постепенно. Это пакостное свойство ведет к тому, что хорошо
затянутая клемма с алюминиевым проводом спустя 5-10-20 лет постепенно ослабнет и будет
болтаться, не обеспечивая былого электрического контакта. Это одна из причин, почему ПУЭ
запрещает тонкий алюминиевый провод для разводки электроэнергии по потребителям в
зданиях. В промышленности не сложно обеспечить регламент — так называемая «протяжка»
щитка, когда электрик периодически проверяет затяжку всех клемм в щитке. В домашних же условиях, обычно пока розетка с дымом не сгорит — никто и не озаботится качеством контакта. А плохой контакт — причина пожаров.

Алюминий, по сравнению с медью, менее пластичный, риска от ножа на жиле, при сьёме изоляции с провода быстрее приведет к сломавшейся жиле, чем у меди, поэтому изоляцию с алюминиевых проводов надо счищать как с карандаша, под углом, а не в торец.

Интересные факты об алюминии

• Алюминий — хороший восстановитель, что используется для восстановления других металлов, например титана из состояния диоксида. Теодор Грей (Настоятельно рекомендую книги Теодора Грея «Элементы. Путеводитель по периодической таблице», «Научные опыты с периодической таблицей», «Эксперименты. Опыты с периодической таблицей». Они очень хорошо сделаны визуально, и опыты в них не приторно безопасные, как в большинстве современных пособий, могут и бабахнуть.) в домашних условиях проводил такой опыт. В смеси с окислом железа алюминиевая пудра образует термит— адская смесь, которая горит разогреваясь до 2400°С при этом восстанавливается железо и весело стекает вниз, что используется для сварки рельсов, иным способом такой кусок железа качественно и быстро не прогреть. Термитные карандаши позволяют в полевых условиях сваривать провода, а бравый спецназовец термитной горелкой пережжет дужку самого крепкого замка.
• Чтобы сделать бисквит нежным и воздушным используется пекарский порошок. Такой же порошок есть для того, что бы сделать пористым бетон — Алюминий + щелочь.
• Алюминий — активный металл, но он быстро покрывается окисной пленкой, которая защищает его от разрушения. Рубин, сапфир, корунд — это всё названия одного и того же вещества — оксида алюминия Al₂O₃ Белые точильные круги и бруски состоят из электрокорунда — оксида алюминия.

  Можно убедиться в активности алюминия простым опытом. Нарежьте алюминиевую фольгу в стакан, добавьте медный купорос и поваренную соль, залейте холодной водой. Спустя некоторое время смесь закипит, алюминий будет окисляться, восстанавливая медь, с выделением тепла.

• Алюминий неплохо поддается экструзии. Корпуса приборов из нарезанного и обработанного экструдированного профиля значительно дешевле литых.

  
  Алюминиевый корпус внешнего аккумулятора для телефона. Экструдированный анодированный окрашенный профиль.

• Алюминий весьма посредственно паяется мягкими (оловянно-свинцовыми) припоями, неплохо паяется цинковыми припоями. При конструировании приборов это стоит помнить, соединить провод с алюминиевым шасси проще прикрутив винтом к запрессованной стойке, чем припаять. В твердых марках алюминия (6061, 6082, 7075) можно нарезать резьбу для винта непосредственно.
• Алюминий можно сваривать аргоновой сваркой, но качественный шов получается только при TIG-сварке на переменном токе. Непрерывная смена полярности измельчает пленку окислов, которая в противном случае может попасть в шов. Учитывайте это при выборе сварочного аппарата для мастерской, если вам может потребоваться варить и алюминий.

Еще раз важное замечание. Алюминиевые и медные проводники напрямую соединять нельзя! Для соединения проводников из меди и алюминия используйте промежуточный металл, например, стальную клемму.

Источники

В крупных строительных магазинах (OBI, Leroy Merlin, Castorama) обычно есть в наличии алюминиевый профиль разных размеров и форм. Неплохим источником может послужить штампованная алюминиевая посуда — она очень дешева и существует разных форм. Но обратите внимание на марки. Если нужен 6061 и тем более 7075, придется покупать его у фирмы, специализирующейся по металлам.

Ссылки на части руководства:

1: Проводники: Серебро, Медь, Алюминий.
2: Проводники: Железо, Золото, Никель, Вольфрам, Ртуть.
3: Проводники: Углерод, нихромы, термостабильные сплавы, припои, прозрачные проводники.
4: Неорганические диэлектрики: Фарфор, стекло, слюда, керамики, асбест, элегаз и вода.
5: Органические полусинтетические диэлектрики: Бумага, щелк, парафин, масло и дерево.
6: Синтетические диэлектрики на базе фенолформальдегидных смол: карболит (бакелит), гетинакс, текстолит.
7: Диэлектрики: Стеклотекстолит (FR-4), лакоткань, резина и эбонит.
8: Пластики: полиэтилен, полипропилен и полистирол.
9: Пластики: политетрафторэтилен, поливинилхлорид, полиэтилентерефталат и силиконы.
10: Пластики: полиамиды, полиимиды, полиметилметакрилат и поликарбонат. История использования пластиков.
11: Изоляционные ленты и трубки.
12: Финальная

Титан проводит ток – Telegraph

Титан проводит ток

====== Ссылка на загрузку Титан проводит ток ++++++

➞➞➞ Download Титан проводит ток ======

Титан проводит ток

Я ещё со школьной скамьи помню, что лучше всего проводит ток именно серебро. Автомобильные бренды используют титан для машин. При прохождении тока через расплав MgCl 2 катионы магния по действием электрического поля движутся к отрицательному электроду. Цвет у большинства металлов примерно одинаковый — светло-серый с голубоватым оттенком. Но серебро не всегда используют для этих целей, так как оно неудобно в использовании. С точки зрения электронной теории, это совпадение объясняется не простой случайностью, а является следствием одной общей причины — присутствия в металлах свободных электронов. В тех местах электрической цепи, где проводник первого рода граничит с проводником второго рода, электроны вступают во взаимодействие с ионами—происходят электрохимические процессы. Закипает вещество при 3 260-ти по шкале Цельсия.

Долго держить тепло,кароче мне непонять что это за железяка. Гореть материал начинает раньше, чем размягчаться. Электролиз широко используют в промышленности для выделения и очистки металлов, получения щелочей, хлора, водорода. У алхимиков понятие о сложности металлов и, как результат этого, вера в возможность превращать одни металлы в другие, создавать их искусственно, является основным понятием их миросозерцания. Это связано с разведанными в них и пригодными для разработки запасами. Проводимость металлов Само понятие как направленного потока заряженных частиц кажется более гармоничным для веществ, основанных на кристаллических решетках свойственных металлам.

Они образуют, и другие химические соединения. Удельное сопротивление это 1Ом на 1м длины и 1мм кв. Электропроводность металлов обусловлена тем, что часть электронов, содержащихся в металле, находится в подвижном состоянии. Самым лучшим проводником является конечно медь и серебро. Если ведется работа с диоксидом титана, к нему примешивают магний и хлор. Способность к окислению можно узнать по.

Титан проводит ток

В металлах, в отличие от непроводников, передача тепла осуществляется не только столкновениями атомов, но также, и притом по преимуществу, свободными электронами. Этот вопрос довольно легкий, так как каждый ученик может узнать о лучшем проводнике из школьной программы. Электролиз широко используют в промышленности для выделения и очистки металлов, получения щелочей, хлора, водорода. Отличительной особенностью электролиза растворов или расплавов электролитов является возможность протекания на электродах совокупности конкурирующих химических реакций окисления и восстановления. Кроме того, в физике металлам, какпротивопоставляется и см. Слишком уж высока практическая польза смесей на основе 22-го вещества.

Крупнейшие поставщики — Россия и Китай. Эти характеристики являются обратнозависимыми. Эти покрытия являются также хорошим проводником электричества.

Продукция VE TITAN технические видеоэндоскопы из Германии. Полный перечень технических эндоскопов VE TITAN. Управляемые и неуправляемые, гибкие и жесткие видеоэндоскопы VE TITAN универсальные приборы для дистанционного визуального контроля в промышленности.

Представляем уникальные гибкие и жесткие видеоскопы VE TITAN (TITAN TECHNOLOGIES GMBH, Германия), которые сочетают в себе портативность и высокие эксплуатационные характеристики, модульность и надежность, простоту и функциональность, исключительную долговечность. Конструкция VE TITAN обеспечивает всей системе повышенную надежность — у прибора ударопрочный корпус и металлическая защитная оплетка зонда.  Повышение прочности и износостойкости механических узлов позволило создать исключительно надежный и долговечный видеоскоп.

Корпус видеоэндоскопов TITAN изготовленs из легкого и прочного ABS композита. ABS композиты широко применяются в качестве материала шасси современных промышленных электронных приборов, обеспечивая легкость и прочность. Углы корпуса системного блока надежно защищены от ударов резиновыми амортизаторами. Видеоскопы VE TITAN выдержали тесты на многократное падение с высоты 1,2 м. Для уменьшения ударных нагрузок углы корпуса защищены резиновыми амортизаторами.
Самым важным компонентом любого промышленного эндоскопа является его рабочая часть (зонд).  Она обеспечивает удобный доступ в зону осмотра, который часто проводится через отверстия с острыми кромками и абразивными поверхностями. Рабочая часть видеоскопов VE TITAN является разработкой TITAN TECNOLOGIES GMBH, выполнена из титана и имеет повышенную защищенность от смятия и среза, втрое более износостойкую, чем ранее выпускавшиеся модели. 

Уникальная внутренняя конструкция зондов VE TITAN обеспечивает необходимую гибкость для обеспечения максимальной маневренности и устойчивости перемещения зонда. Внутри рабочей части проходят только электрические проводники, механические тяги, волоконная оптика или светодиодная подсветка. Высокая плотность наружной оплетки из титана для максимальной износостойкости и прочности. Конструкция изгибающейся части позволяет проходить изгибы с минимальным радиусом, в том числе и с зондами диаметром 2 мм. Портативность и надежность видеоскопов VE TITAN позволяет использовать эти приборы для решения новых задач, 
ранее не считавшихся «традиционными» сферами применения эндоскопии. 

Питание к системе VE TITAN подается от установленной внутри сменной литиевой батареи, обеспечивающей более двух часов работы. Компактные размеры системы VE TITAN делают мобильную работу реальностью. Зонды системы VE TITAN обладают повышенной термостойкостью для использования в условиях высоких температур, это означает, что контроль может проводиться быстрее, сокращается время на остывание осматриваемого изделия. Чтобы предотвратить попадание внутрь прибора пыли и инородных тел, все механические соединения сделаны герметичными, а входные/выходные разъемы закрыты крышками.

Видеоэндоскопы VE TITAN прошли все необходимые тесты:

• Испытание на виброустойчивость 
• Испытание под воздействием дождя с ветром 
• Испытание на влагостойкость 
• Испытание в солевом тумане 
• Испытание на падение с высоты 1,2 м 
• Испытание на пылестойкость

В дополнение к высокой надежности прибора и его защищенности от воздействий окружающей среды, новый ЖК монитор обеспечивает качественный просмотр изображений даже при ярком солнечном свете, вне помещений.

С появлением нового ультратонкого видеоскопа с наружным диаметром 2.0 мм, значительно расширились возможности осмотра труднодоступных мест машин и механизмов. Например, существенно облегчен осмотр проточной части газотурбинных двигателей небольшого размера.

Наблюдение контрастных изображений даже при прямом солнечном свете стало возможным благодаря новому цветному ЖК монитору повышенной яркости  с диагональю 4.3″. Размер диагонали монитора в 4.3 дюйма — минимально рекомендуемый размер для точного и достоверного наблюдения мелких деталей.  Цветопередача и контраст изображений сохраняются и при ярком солнечном свете, гарантируя качество и достоверность контроля.

Для соответствия высоким требованиям по качеству воспроизведения изображения и цвета, видеоэндоскопы VE TITAN оснащены новейшей оптической системой, системой цифрового подавления шумов и обработки изображения.

Эта уникальная технология компании TITAN TECHNOLOGIES позволяет получать яркие, сбалансированные по контрастности изображения, воспроизводящие мельчайшие детали поверхности в пределах всей глубины резкости объектива.

Благодаря широкому выбору сменных зондов, включая модели с длиной зонда до 6 метров, видеоэндоскопы VE TITAN позволяют проводить почти любой вид осмотра. 

Линейка VE TITAN включает ряд взаимозаменяемых зондов, которые дают пользователю возможность выбора зонда подходящего диаметра и длины, необходимого для проведения определенного осмотра, в том числe доступны зонды с двойным направлением обзора (две камеры, два источника света). Благодаря возможности замены зондов, единая система VE TITAN может быть использована для широкого спектра задач практически на любых объектах.

Зонды для VE TITAN с диаметрами 2.0, 2.8, 4.0, 5.5, 6.0, 8.5 мм выпускаются с различными длинами в зависимости от диаметра.

Основные области применения технических эндоскопов VE TITAN:

• Авиакосмическая промышленность
• Контроль качества
• Автомобилестроение
• Нефтегазовая промышленность
• Производство металлов, трубная промышленность
• Научные исследования
• Горное дело / Геология
• Электронные компоненты, производство приборов и систем
• Химическая промышленность
• Железная дорога
• Производство стекла и керамики
• Энергетика
• Окружающая среда
• Безопасность
• Производство пластмасс
• Специальная продукция

Природный графит и его физико-химические особенности   — Статьи — ЗАВАЛЬЕВСКИЙ ГРАФИТ. Производство природного графита в Украине с 1934 года

Графит (происходит от греч. γραφο – писать) относится к минералам класса полуметаллов, является наиболее устойчивым в земной коре. Он является кристаллической разновидностью углерода. Достаточно мягкий, именно поэтому оставляет след на бумаге. В отличии от алмаза графит очень хорошо проводит электрический ток и тепло. Благодаря слоистой структуре под действием температур не плавится, а только меняет форму. Он образуется за счет метаморфизма горных пород, содержащих в составе органические остатки, на небольшой глубине.

По физико-химическим свойствам графит представляет собой кристаллическое тугоплавкое вещество, которое немного жирное на ощупь, имеет черную или серую окраску с характерным металлическим блеском. По сравнению с алмазом графит очень мягкий, даже мягче бумаги. Однако в отличие от других неметаллов он способен проводить электрический ток. Если рассматривать графит под микроскопом, то можно сразу заметить, что он состоит из отдельных чешуек. Все мы неоднократно видели это, когда писали графитовым карандашом – часть чешуек остается на бумаге.

Благодаря слоистой структуре атомной решетки атомы углерода расположены послойно, расстояние между слоями намного больше, чем между атомами в одном слое. Электроны, которые связывают слои между собой, образуют сплошное электронное облако – вот почему графит является проводником тока и имеет характерный металлический блеск.

Графит стойкий практически ко всем растворителм (то есть он является инертным), растворить его можно только в случае использования расплавленных металлов, имеющих высокую точку плавления. В результате такого растворения получают карбиды вольфрама, железа, титана.

В зависимости от структуры выделяют следующие разновидности графита:

— чешуйчатый – обладает наибольшей ценностью, поскольку графит имеет форму отдельных кристаллов, чешуек, размер которых составляет несколько миллиметров;

— плотнокристаллический – имеет гораздо меньший размер по сравнению с чешуйчатым и не превышает 1 мкм;

— скрытокристаллический – имеет будто несколько незавершенную структуру и содержит примеси.

Купить природный графит вы можете в компании «Завальевский графит». Наше предприятие обладает более 75-летним опытом в данной сфере. Все представленные товары соответствуют установленным стандартам качества. Наш графит не содержит никаких примесей и вредных элементов. Срок годности не ограничен. Были осуществлены многоэтапные проверки в европейских лабораториях, которые подтвердили отличное качество. Гарантируем своевременную доставку и постоянное сопровождение наших клиентов. Будем рады с вами сотрудничать.

Свойства металлов, электрофизическое свойство металлов

Все чистые (с химической точки зрения) металлы — это простые вещества, состоящие из атомов одного химического элемента. В таблице Менделеева металлические свойства элементов возрастают справа налево. Все чистые металлы (как элементы) — являютя простыми веществами.

Свойства металлов

Сверхчистые металлыКристаллический кремний — полупроводникФотоэффект

Различают физические и химические свойства металлов. В общем случае, свойства металлов достаточно разнообразны. Различают металлы щелочные, щелочноземельные, чёрные, цветные, лантаноиды (или редкоземельные — близкие по химическим свойствам к щелочноземельным), актиноиды (большинство из них — радиоактивные элементы), благородные и платиновые металлы. Кроме того, отдельные металлы проявляют как металлические, так и неметаллические свойства. Такие металлы — амфотерные (или как говорят — переходные).

Практически все металлы имеют некоторые общие свойства: металлический блеск, строение кристаллической решётки, способность в химических реакциях проявлять свойства восстановителя, при этом окисляясь. В химических реакциях ионы растворённых металлов при взаимодействии с кислотами образуют соли, при взаимодействии с водой (в зависимости от активности металла) образуют щёлочь или основание.

Почему блестят металлы

Свойства металлов

В узлах кристаллической решётки металлов содержатся атомы. Электроны, движущиеся вокруг атомов, образуют «электронный газ» который свободно может перемещаться в разных направлениях. Это свойство объясняет высокую электропроводность и теплопроводность металлов.

Электронный газ отражает почти все световые лучи. Именно поэтому металлы так сильно блестят и чаще всего имеют серый или белый цвет. Связи между отдельными слоями металла невелики, что позволяет перемещать эти слои под нагрузкой в разных направлениях (по-другому — деформировать металл). Уникальным металлом является чистое золото. С помощью ковки из чистого золота можно сделать фольгу толщиной 0,002 мм! такой тончайший листочек металла полупрозрачен и имеет зелёный оттенок если смотрень через него на солнечный свет.

Электрофизическое свойство металлов

Электрофизическое свойство металлов выражено в его электропроводности. Принято считать, что все металлы имеют высокую электропроводность, то есть хорошо проводят ток! Но это не так, да и к тому же, всё зависит от температуры, при которой замеряют ток. Представим себе кристаллическую решётку металла, в которой ток передаётся с помощью движения электронов. Электроны движутся от одного узла кристаллическрой решётки к другому. Один электрон «выталкивает» из узла решётки другой электрон, который продолжает двигаться к другому узлу решётки и т.д. То есть электропроводность также зависит от того, насколько легко электроны могут перемещаться между узлов решётки. Можно сказать, что электропроводность металла зависит от кристаллического строения решётки и плотности расположения в ней частиц. Частицы в узлах решётки имеют колебания, и эти колебания тем больше, чем выше температура металла. Такие кролебания значительно препятствуют перемещению электронов в кристаллической решётке. Таким образом, чем ниже температура металла, тем выше его способность проводить ток!

Отсюда вытекает понятие сверхпроводимости, которое наступает в металле при температуре близкой к абсолютному нулю! При абсолютном нуле (-273 ⁰C) колебания частиц в кристаллической решётке металла полностью затухают!

Электрофизическое свойство металлов, связанное с прохождением тока, называют температурным коэффициентом электросопротивления!

Электрофизическое свойство металлов

Электрофизическое свойство металлов

Установлен интересный факт, что, например у свинца (Pb) и ртути (Hg) при температуре, которая выше абсолютного нуля всего на несколько градусов, почти полностью исчезает электросопротивление, то есть наступает условие сверхпроводимости.

Самую высокую электропроводность имеет серебро (Ag), затем медь (Cu), далее идёт золото (Au) и алюминий (Al). С высокой электропроводностью этих металлов связано их использование в электротехнике. Иногда, для обеспечения химической стойкости и антикоррозионных свойств используют именно золото (позолоченные контакты).

Надо отметить, что электропроводность металлов значительно выше, чем электропроводность неметаллов. Вот например, углерод (С — графит) или кремний (Si) имеют электропроводность в 1000 раз меньше, чем, например, у ртути. Кроме того, неметаллы, в своём большинстве не являются проводниками электричества. Но среди неметаллов встречаются полупроводники: германий (Ge), кремний кристаллический, а также некоторые оксиды, фосфиты (химические соединения металла с фосфором) и сульфиды (химические соединения металла и серы).

Вам, наверное, знакомо явление фотоэффекта — это свойство металлов под действием температуры или света отдавать электроны.

Что касается теплопроводности металлов, то её можно оценить из таблицы Менделеева, — она распределяется точно также, как электроотрицательность металлов. (Металлы, находящиеся слева вверху имеют наибольшую электроотрицательность, например, электроотрицательность натрия Na равна -2,76 В). В вою очередь, теплопроводность металлов объясняется наличием свободных электронов, которые переносят тепловую энергию.

Диагностика и установка аккумулятора

Диагностика

Своевременная диагностика генератора и стартёра автомобиля важный аспект для исправной и длительной работы нового автомобильного аккумулятора. Если генератор Вашего автомобиля даёт недостаточное напряжение для функционирования электрооборудования и зарядки аккумулятора, то вполне вероятно январьским холодным утром зарядки аккумулятора нехватит для запуска двигателя автомобиля. Провести диагностику стартёра автомобиля на исправность от коротких замыканий, так же будет полезно. Предварительная диагностика генератора и стартёра автомобиля для наших покупателей проводится бесплатно.
 

Доставка аккумулятора.

Доставка автомобильного аккумулятора по городу Екатеринбургу осуществляется бесплатно. Стоимость доставки аккумулятора в ближайшие города и районы можете найти в разделе Доставка.
 

Снятие и установка аккумулятора.

Услуги по снятию старого аккумулятора и установка нового автомобильного аккумулятора на Ваш автомобиль производятся при наличии технической и физической возможности. Стоимость услуг по снятию старого аккумулятора и установка нового автомобильного аккумулятора в прайсе.

Код: TAS6СТ-50.0VL

Аккумулятор Titan Asia Standart 6СТ-50.0 VL (B24L) полярность обратная Емкость, Ач: 50 Пусковой ток (А): 410 Полярность:…

Код: TAS6СТ-50.1VL

Titan (Титан) Asia Standart 6СТ-50.1 VL (B24R) прямая полярность Емкость, Ач: 50 Пусковой ток (А): 410 Напряжение, В: 12…

Код: TS6СТ-55.0VL

Аккумулятор Titan (Титан) Standart 6СТ-55.0 VL Обратная полярность Емкость, Ач: 55 Пусковой ток (А): 470 Напряжение, В: …

Код: TS6СТ-55.1VL

Аккумулятор Titan Standart — Титан Стандарт 6СТ-55.1 VL Прямая полярность Емкость, Ач: 55 Пусковой ток (А): 470 Напряжен…

Код: CN309

Аккумулятор Tubor (Тубор) Standart 6СТ-60.1 VL Прямая  полярность Емкость, Ач: 60 Пусковой ток (А): 540 Напряжение,…

Код: CN310

Аккумулятор Tubor (Тубор) Standart 6СТ-60.1 VL Обратная  полярность Емкость, Ач: 60 Пусковой ток (А): 540 Напряжени…

Код: CN311

Аккумулятор Tubor (Тубор) Standart 6СТ-62.1 VL Прямая  полярность Емкость, Ач: 62 Пусковой ток (А): 570 Напряжение,…

Код: TS6СТ-60.0VL

Аккумулятор Titan (Титан) Standart 6СТ-60.0 VL Обратная полярность Емкость, Ач: 60 Пусковой ток (А): 540 Напряжение, В: …

Код: TS6СТ-60.1VL

Аккумулятор Titan (Титан) Standart 6СТ-60.1 VL Прямая  полярность Емкость, Ач: 60 Пусковой ток (А): 540 Напряжение,…

Код: V6СТ-75.0L

Аккумулятор Vaiper 6СТ-75.0 L Обратная полярность Емкость, Ач: 75 Пусковой ток (А): 580 Напряжение, В: 12 Полярность: об…

Код: V6СТ-75.1L

Аккумулятор Vaiper 6СТ-75.1 L Прямая полярность Емкость, Ач: 75 Пусковой ток (А): 580 Напряжение, В: 12 Полярность: прям…

Код: CN312

Аккумулятор Tubor (Тубор) Asia Standart 6СТ-62.0 VL (D23FL) Обратная полярность Емкость, Ач: 62 Пусковой ток (А): 550 Ти…

 

Проводит ли титан электричество? (Быстрый ответ)

Эй! Я наконец нашел ответ!

Вы ищете кольцо и сталкиваетесь с титаном. Существует довольно много информации о его свойствах, в том числе о том, насколько он плотный или благодаря чему он приобретает такой высокий блеск, которым он известен. Однако некоторые люди задаются вопросом; Титан проводит электричество?

Что ж, вы действительно пришли в нужное место, чтобы получить этот ответ. Читайте дальше, чтобы узнать, проводят ли титан (и кольца из того же металла) электричество.

Титан проводит электричество?

Титан — это металл, который относится к переходным металлам Периодической таблицы. По сравнению с другими металлами, он также плохо проводит электричество. Даже при этом он сложнее и менее реактивен, но все равно может проводить электричество. Давайте для сравнения возьмем медь.

Если мы считаем, что медь составляет 100 процентов, когда дело доходит до проводимости электричества, титан составляет менее трех процентов.Другой металл, который может быть плохим проводником, — нержавеющая сталь.

На воздухе титан образует защитный слой, предохраняющий его от коррозии. В этом случае металл становится скорее изолятором, чем проводником. В этом случае вам придется сначала соскрести верхний слой, если вы хотите получить необходимую проводимость.

Тем не менее, поскольку титан является плохим проводником, он является подходящим резистором, поскольку препятствует протеканию тока через металл.

D o титановые кольца проводят электричество ?

Титановые кольца немагнитны, а также плохо проводят тепло и электричество. Это означает, что он может проводить электричество, но плохо справляется с этим по сравнению со сталью или свинцом.

В целом, если вы электрик или специалист аналогичной профессии, вы вряд ли получите удар током, если наденете титановое кольцо.Однако, если вы беспокоитесь, можете снять его, когда будете заниматься электричеством.

D o титановые кольца проводят тепло ?

Титан действительно имеет высокую температуру плавления, то есть более 1650 ° C или 3000 ° F. Это делает его тугоплавким металлом; он относится к классу металлов, обладающих высокой термостойкостью. Даже при этом он имеет низкую теплопроводность и электрическую проводимость по сравнению с другими металлами, которые используются в ювелирном деле.

Еще одна особенность титана, которую вы должны отметить, это то, что, в отличие от других металлов, титан не чувствует холода в руке после первого контакта. Это означает, что вы можете носить его с комфортом даже зимой, не чувствуя необходимости сначала согревать его руками.

Заключение

Прямой ответ заключается в том, что титан действительно проводит электричество. Однако по сравнению с другими металлами он очень плох как по электропроводности, так и по теплопроводности.С другой стороны, по сравнению с неметаллами, он действительно может довольно хорошо проводить электричество.

Если вы не уверены, что от вашего кольца ударит током, снимите его. Особенно, если это титановый сплав; другие присутствующие металлы могут увеличить проводимость вашего кольца.

Дополнительные вопросы, касающиеся звонков, читайте здесь. Больше модных советов читайте в наших последних публикациях на afashionblog.com

Увидимся в следующем посте!

Тигр — любитель моды и ювелирных украшений.Он также является производителем модных украшений, который помогает расти тысячам малых предприятий, а также ведет дела с некоторыми крупными брендами модных ювелирных изделий. Он настоящий эксперт по металлу и поделится некоторой информацией, которую вы ищете.

Электропроводность титановых винтов, используемых в хирургии

Образование, Алоха и большинство
весело вы можете получить в отделке

Лучший в мире отделочный ресурс с 1989 года
Звонок прямо в систему — вход в систему не требуется

тема 51699

24 марта 2009 г.

Привет, меня зовут Дженна, и я не знаю, как объяснить свою ситуацию или как обозначить свой вопрос, но я иду… У моего парня ACL (операция на колене) около 6 месяцев назад, и хирург использовал титановые винты, чтобы удерживать новые связки на месте. Что ж, моя дилемма заключается в том, что он работает инженером-электриком и оценщиком, и ему требуется время от времени находиться на стройплощадках и вблизи высоких напряжений (161–500 кВ). Фактически, ему даже не разрешают носить обручальное кольцо на пальце. Врач сказал, что с ним все будет в порядке, но он не выглядел слишком уверенным в себе. Мой вопрос: будет ли у титановых винтов достаточной проводимости, чтобы причинить ему больше вреда, чем их отсутствие?

Дженна Герагосян
— IL

---

30 марта 2009 г.

При напряжении 151 000 вольт тело будет проводить ток, достаточный для смертельного исхода.Титан является относительно плохим проводником, поскольку идет металл, и человеческое тело, вероятно, является лучшим проводником, а винты защищены или, по крайней мере, окружены его телом.

Золотое кольцо находится вне тела и очень хорошо проводит электричество.
Многие компании не разрешают сотрудникам на местах носить кольца, потому что они могут зацепиться за предметы и оторвать палец. У военных есть кровавые картинки, которые они показывают, чтобы убедить людей не носить кольца.

Джеймс Уоттс
— Наварра, Флорида

---

31 марта 2009 г.

Hi Jenna
Причина, по которой вы не носите обручальное кольцо в сильном переменном электрическом поле, заключается в том, что оно действует как катушка однооборотного трансформатора.В кольце индуцируется электрический ток, и оно может нагреваться — очень сильно!
Я бы не ожидал, что с имплантатом возникнут проблемы, если он не в форме петли, но если его колено станет горячим, нужно отступить назад.

Джефф Смит
Хэмпшир, Англия

finish.com стало возможным благодаря …
этот текст заменяется на bannerText

Заявление об ограничении ответственности: на этих страницах невозможно полностью диагностировать проблему отделки или опасности операции.Вся представленная информация предназначена для общего ознакомления и не отражает профессионального мнения или политики работодателя автора. Интернет в основном анонимный и непроверенный; некоторые имена могут быть вымышленными, а некоторые рекомендации могут быть вредными.

Если вы ищете продукт или услугу, связанную с отделкой металлов, посетите следующие каталоги:

О нас / Контакты — Политика конфиденциальности — © 1995-2021 finish.com, Pine Beach, New Jersey, USA

Titanium: Use, Properties, Открытие и факты

Что такое титан?

«Слиток кристалла титана» от Alchemist-hp не был изменен и находится под лицензией CC Attribution-Share Alike 3.0 Непортированный.

Титан — блестящий серебристый металл при комнатной температуре и давлении. Это переходный металл, который расположен вместе с другими переходными металлами в середине периодической таблицы (d-блок). Титан чаще всего используется в качестве легирующего агента, в хирургических операциях и в качестве пигмента.

Место титана в Периодической таблице

Первооткрыватель титана

назвал его в честь титанов, сыновей богини Земли в греческой мифологии.

Титан — первый элемент в 4-й группе периодической таблицы Менделеева. Элементы, обнаруженные в группе 4, являются частью более крупной группы переходных металлов. Первые три элемента группы 4 (титан, цирконий и гафний) — единственные, которые встречаются в природе. Все они имеют высокие температуры плавления и очень реактивны, но они имеют тенденцию образовывать оксидные слои на своей поверхности, что не позволяет им вступать в дальнейшую реакцию.

• Атомный номер: 22
• Символ: Ti
• Группа: 4
• Период: 4
• Число протонов: 22
• Число электронов: 22
• Число нейтронов [в наибольшем количестве или изотоп природного происхождения]: 26
• Атомный радиус: 147 пм
• Атомная масса: 47.867
• Количество изотопов: 5

Свойства титана

При комнатной температуре титан представляет собой твердый, блестящий, прочный металл. В природе встречается в составе минералов горных пород. Титан известен своей устойчивостью к коррозии, что делает его полезным для многих приложений. Титан в массивной металлической форме нетоксичен, но его оксид (диоксид титана) в виде пыли является подозреваемым канцерогеном. Металлическая стружка или порошок титана легко воспламеняются и считаются пожароопасными.

Титан считается химически активным металлом, но при контакте с воздухом он имеет тенденцию к образованию оксидного слоя, который не позволяет ему вступать в дальнейшие реакции. Титан относится к твердым переходным металлам. Все переходные металлы проводят тепло и электричество, но титан является относительно плохим проводником по сравнению с другими металлами.

Физические свойства

Титан — пластичный и уникальный металл, потому что он такой же прочный, как сталь, но гораздо менее плотный, что означает, что он намного легче стали, а точнее на 45% легче.Он имеет самое высокое отношение прочности к весу среди всех металлов. Кроме того, он более гибкий, чем сталь. Когда другие металлы необратимо деформируются, титан может вернуться к своей первоначальной форме. Такое сочетание свойств делает его идеальным для легирования. Его чрезвычайно высокая температура плавления также делает титан идеальным для применений, требующих выдерживания экстремальных температур.

• Точка плавления: 1670 ° C = 3038 ° F = 1943 K
• Точка кипения: 3287 ° C = 5949 ° F = 3560 K
• Плотность: 4.506 г / см ^-3
• Фаза при комнатной температуре: твердая

Химические свойства

Титан — очень реактивный металл. На воздухе он немедленно окисляется (форма коррозии) с образованием диоксида титана и, в зависимости от температуры, может продолжать окисляться. Чем выше температура, тем сильнее окисление. При комнатной температуре оксид образует покрытие на металле, предотвращая его дальнейшее окисление. Это называется «пассивирующим слоем», потому что он пассивирует металл или делает его инертным.Этот тонкий слой диоксида титана, который образуется при контакте с воздухом, делает титан таким устойчивым к коррозии и, следовательно, стабильным в морской воде, царской водке (сильной кислоте) и хлоре. Титан является относительно плохим проводником тепла и электричества для металла. Тем не менее, это по-прежнему лучший проводник, чем изоляционный материал. Он классифицируется как переходный металл, и одним из критериев всех переходных металлов является то, что они могут образовывать связи, используя электроны более чем одной из своих электронных оболочек.Это связано с тем, что внешняя электронная оболочка начинает заполняться электронами до того, как внутренняя оболочка полностью заполнится (в случае титана два электрона находятся в третьей оболочке и два электрона находятся в четвертой оболочке).

• Степени окисления: 4, 3, 2
• Удельная теплоемкость: 520 Дж / кг * K
• Электроотрицательность: 1,54 (шкала Полинга)
• Теплота плавления: 18,7 кДж / моль
• Теплота испарения: 425 кДж / моль
• Электронная конфигурация: [Ar] 3d ² 4s ²

Изотопы

Природный титан на самом деле состоит из пяти стабильных изотопов: ⁴⁶ Ti, ⁴⁷ Ti185, ^{48 90 Ti, 49 Ti и 50 Ti.Эти изотопы имеют различное естественное содержание: 46 Ti (8,25%), 47 Ti (7,44%), 48 Ti (73,72%), 49 Ti (5,41%), 50 Ti (5,18%). ). Существует около 11 других изотопов титана. Из них самый длинный период полураспада — 63 года! Все остальные имеют период полураспада в минутах или секундах.}

Сплавы и аллотропы

Титановые сплавы на самом деле имеют больше применений, чем чистый металлический титан, поскольку они сохраняют преимущества титана (прочность, коррозионная стойкость и т. Д.)) и добавить большую гибкость и пластичность. Титановые сплавы обычно содержат алюминий и ванадий в различных количествах, но они также могут содержать следы молибдена, ниобия, тантала, циркония, марганца, железа, хрома, кобальта, никеля и меди. Есть много марок или разновидностей титановых сплавов. Здесь мы обсудим четыре самых известных сорта.

1. Марка 5 — это наиболее распространенный титановый сплав, который используется в морской, медицинской, аэрокосмической и химической промышленности.Он содержит 6% алюминия и 4% ванадия и следы железа и кислорода.
2. Были ли у вас когда-нибудь металл в вашем теле или вы знаете кого-то, у кого он есть? Этот металл, вероятно, был титановым сплавом. 23 класс применяется в медицинской и стоматологической хирургии. Его наиболее выгодная особенность — биосовместимость. Это означает, что человеческое тело, скорее всего, воспримет посторонние предметы из этого материала. Примеры включают ортопедические штифты и винты, пружины, скобы, детали суставов и костные пластины. Этот титановый сплав содержит 6% алюминия, 4% ванадия и следы кислорода.
3. Grade 12 — это титановый сплав, который уникален своей способностью сваривать. Он используется в обрабатывающей промышленности, особенно в морских и авиационных компонентах, а также в химической промышленности при повышенных температурах. Он состоит из 0,3% молибдена и 0,8% никеля.
4. Grade 6 обладает уникальной устойчивостью к деформации, вызванной высокими температурами, и используется в самолетостроении. Он содержит 5% алюминия и 2,5% олова.

Существуют два аллотропа титана, называемые титаном «альфа» и «бета».Альфа-титан имеет гексагональную структуру, а бета-форма имеет объемно-центрированную кубическую структуру. Альфа-титан не так прочен, как бета-форма, но более устойчив к температуре, чем бета-форма. Альфа-форма очень пластична, а бета-форма легко сваривается. Также существует альфа-бета форма со свойствами между чистой альфа и чистой бета формами (т.е. средней силы).

Распространенность и изобилие титана

Титан не играет известной биологической роли и, следовательно, не обнаруживается в организме человека (если хирургический объект не был установлен на место).На Земле титан является девятым элементом по распространенности, его содержание в земной коре составляет 0,66%. Титан не встречается в чистом виде, но обычно находится в магматических породах и отложениях. Он содержится в минералах ильмените, рутиле, сфене, титанатах и ​​железных рудах.

Крупнейшими производителями титана являются Канада, Австралия и Южная Африка. Титан коммерчески производится с помощью процесса Кролла, который включает восстановление хлорида титана магнием. Этот процесс экстракции очень дорог, поэтому титан является относительно дорогим металлом.Мировое производство титана составляет более 225 000 метрических тонн в год. Во Вселенной содержание титана составляет 0,0003%.

Интересные факты о титане

• Титан иногда называют «металлом космической эры» или «металлом будущего» из-за его удивительных и идеальных свойств.
• Если бы титановый предмет оставался в морской воде на 4000 лет, коррозия могла бы проникнуть в металл только на толщину листа бумаги.Эта невероятная устойчивость к коррозии — один из главных достоинств титана.
• Музей Гуггенхайма в Бильбао, Испания, обшит листами из чистого титана.
• Boeing 737 Dreamliner изготовлен на 15% из титана.
• Титан можно использовать в качестве сырья для трехмерной печати.
• Исследователи обнаружили, что камни на Луне содержат примерно в десять раз больше титана, чем камни на Земле.

Использование титана

Наиболее известные области применения в целом

Многие применения титановых сплавов уже обсуждались.Некоторые другие применения титановых сплавов включают клюшки для гольфа и другое спортивное оборудование, ноутбуки, велосипеды и костыли. Чистый металлический титан используется в трубах на электростанциях из-за его коррозионной стойкости. Он также используется на опреснительных установках и для защиты днища судов из-за его устойчивости в морской воде. Благодаря легкому весу, прочности, привлекательному блеску и гипоаллергенным свойствам титан используется в ювелирных изделиях.

Наиболее известные применения в науке

Использование титана в науке включает те, которые ранее упоминались для сплавов: хирургические и медицинские применения, проектирование самолетов и химическая обработка.Титановые трубы и технологическое оборудование используются в химической и нефтехимической промышленности из-за устойчивости титана к коррозии. Титановые контейнеры рассматриваются для долгосрочного хранения ядерных отходов из-за коррозионной стойкости титана. Пока вы читаете эту статью, титан вращается вокруг Земли, потому что Международная космическая станция состоит из множества титановых деталей.

Известные соединения

Наибольшее использование титана (~ 95% от производимого) находится в форме диоксида титана, который представляет собой ярко-белый пигмент.Он используется в красках, бумаге, продуктах питания, средствах личной гигиены и солнцезащитных кремах. Ранее предполагалось, что это соединение нетоксично, но в настоящее время проводятся исследования, чтобы определить, вредно ли оно для человека. Диоксид титана — это полупроводник (материал с проводящими свойствами между изоляторами и металлом), который довольно широко используется в текущих исследованиях, касающихся производства солнечных элементов и водородного топлива (H ₂ ). Многие другие способы его использования все еще изучаются. Большинство оксидов являются изоляторами, поэтому диоксид титана является проводящим.

Нитрид титана (TiN) и карбид титана (TiC) известны своей чрезвычайной твердостью и используются в режущих инструментах и ​​покрытиях, таких как сверла. Тетрахлорид титана (TiCl ₄ ) представляет собой прозрачную летучую жидкость, которая обычно используется в органической химии в качестве кислоты Льюиса.

Открытие титана

Титан был открыт в 1791 году геологом Уильямом Грегором. Он нашел его в минерале ильмените после того, как с помощью магнита удалил оксид железа, оставив после себя белый оксид металла.Оксид был также независимо открыт прусским химиком Мартином Генрихом Клапротом в 1795 году. Клапрот — человек, который в конечном итоге дал титану его имя.

Чистый титан не был изолирован до 1910 года, когда Мэтью А. Хантер, сотрудник General Electric в США, нагрел тетрахлорид титана с натрием под чрезвычайно высоким давлением. До 1932 года титан не использовался вне лаборатории, потому что получение чистого титана было очень трудоемким и дорогостоящим. В 1932 году Уильям Джастин Кролл разработал новый метод приготовления, который теперь упоминается как процесс Кролла, о котором упоминалось ранее.

Титан в будущем

Текущие области применения титановых сплавов, вероятно, будут расширены, и другие области применения прочного, прочного и легкого металла будут продолжать развиваться. Комплексы титана (IV) были одними из первых неплатиновых соединений, которые были протестированы для лечения рака. Эти соединения все еще разрабатываются и оптимизируются для препаратов на основе титана. Некоторые из них уже выпущены, но как они работают, еще не совсем понятно.

Титан не холодный, теплопроводность титана низкая

Если вы сделаете его из титана, вам захочется немного потрогать его.

Зимой, когда холодно, когда прикоснешься к холодному металлу по звенящему подбородку … «Это круто, холодно!» Он будет терпеть, прежде чем прикасаться. В районах с низкой температурой есть вещи, от которых руки замерзают и прилипают, если не позаботиться о них.

Но, когда это титан, это не слишком холодно (немного холодно).Это связано с небольшой теплопроводностью титана.

Титан плохо передает тепло рук = тепло не отнимает много от рук.
Теплопроводность чистого титана составляет 17 (Вт / м · К), это примерно 1/4 железа и примерно 1/23 меди. А титан легко нагреть и легко охладить.

Немного странно, что его легко согреть и легко согреть, хотя теплопроводность плохая.Но то и это физически совсем другая проблема.

Количество тепла, необходимое для повышения температуры единицы массы материала на 1 градус, называется «удельной теплоемкостью», но удельная теплоемкость титана не сильно отличается от удельной теплоемкости железа или нержавеющей стали. Однако, поскольку титан имеет небольшой удельный вес, если мы посмотрим на количество тепла (= «теплоемкость»), необходимое для однократного подъема на единицу объема, это будет примерно 6 (около 6) железа того же размера (= объем). и нержавеющая сталь. Вы можете поднять его на ту же температуру с теплотой сгорания.

Другими словами, когда его поджигают одинакового размера, титан нагревается примерно на 60% времени, чем железо и нержавеющая сталь. Кроме того, если вы используете прочный титан, вы можете сделать его тоньше, чем железо или нержавеющая сталь, вы можете быстрее повысить температуру за счет меньшей массы. Это характерно для титановых горшков и т. Д.

Идеально подходит для чего-то, что при растяжении поднимает температуру, а при этом тускнеет.Однако в местах с огнем и без огня из-за низкой теплопроводности будут возникать перепады температур. Если вы не будете сладко готовить, вы обожжетесь, и вам не о чем беспокоиться, так что будьте осторожны.

Также, хотя и не требуется, титановый горшок не нагревается. Это интересно. Титановые чашки легко пить, потому что горячие губы, приложенные к чашке, не будут горячими, даже если вы налейте горячий кофе. Кроме того, поскольку он не плавится, в отличие от других металлических чашек, он не имеет странного вкуса.

Сделать кружку из титана?
Тёплое трудно остудить,
холодное тяжело согреть.
У меня нет странного вкуса.
Очищайте в любое время, пока не попадете на солнечный свет.
Также можно ожидать антибактериального эффекта.

Согласно одной теории, горечь и вяжущие компоненты разлагаются фотокаталитическим действием оксидной пленки на поверхности титановой чашки, и сладость вина и тому подобного, кажется, увеличивается.Я не пробовал, поэтому не знаю, но это сказка с мечтой. Кроме того, в качестве примера можно привести доску для сноуборда, в которой используется низкая теплопроводность и низкая теплоемкость титана.

Титановая панель со снежинками была установлена ​​на «Звездный водопад Сато Охаси» на трассе 452 города Ашибетсу на Хоккайдо. Когда сразу падает снегопад башни, поддерживающей мост, это опасно для автомобилей и пешеходов, и это необходимо для предотвращения этого.Давайте бросим его до того, как накопится снег, и он не превратится в большой ком.

Чтобы снег соскользнул по металлической пластине, требуется небольшое количество воды между снегом и металлической пластиной (жидкая смазка). Я вообще не поскользнулся без воды. Это тот же принцип, что и при катании на коньках: хорошее скольжение при небольшом количестве воды.

Хотя я на какое-то время сошла с рельсов, катание часто скользит, когда человек в обуви для коньков выходит на лед, давление на лед оказывается весом.Когда ко льду прикладывают давление, температура плавления снижается только там, где он применяется (температура не снижается). Тогда только часть льда тает и превращается в воду, по которой скользит лезвие.

Следовательно, чтобы хорошо скользить по снегу, необходимо использовать материал, который может хорошо смазывать жидкость. для этого

① Температура имеет тенденцию к повышению из-за солнечного света = теплоемкость мала
② Вода, которая является источником жидкой смазки снега, который начал скользить, не впитывается сноубордом, теплопроводность низкая
③ Гладкая поверхность навсегда = Коррозионная стойкость хорошая

Необходимо выполнить условие типа.
Кроме того, вода, которая становится источником таяния снега, возникает из-за повышения температуры из-за солнечного тепла и таяния снега из-за тепла трения, вызванного скольжением. Итак, суперматериал, сочетающий эти характеристики, — титан! Кажется, что на звездопадающем деревенском мосту с момента установки были приняты хорошие меры по выпадению снега.

Кроме того, отсутствие прикосновения к прикосновению также является большим преимуществом для ювелирных изделий, оборудования для мощения и вспомогательных устройств.Я думаю, что было бы замечательно, если бы это помогло сделать жизнь немного ярче, если бы помогло инвалидам и тем, кто им помогает.

От износостойкого оборудования для укладки дорожного покрытия до оборудования для укладки, которое легко носить в любое время года. Такая возможность также скрывает титан.

Какие металлы проводят электричество? (Обновление видео) | Металлические супермаркеты

Что такое электропроводность?

Электропроводность — это измеренная величина генерируемого тока на поверхности металлической мишени.Проще говоря, это то, насколько легко электрический ток может проходить через металл.

Какие металлы проводят электричество?

Хотя все металлы могут проводить электричество, некоторые металлы используются чаще из-за их высокой проводимости. Самый распространенный пример — медь. Он обладает высокой проводимостью, поэтому он используется в электропроводке со времен телеграфа. Однако латунь, которая содержит медь, гораздо менее проводящая, потому что она состоит из дополнительных материалов, которые снижают ее проводимость, что делает ее непригодной для электрических целей.

Вы можете быть удивлены, узнав, что медь даже не является самым проводящим металлом, несмотря на то, что она используется во многих обычных приложениях (и тот факт, что она используется в качестве измерительной линейки для оценки проводимости металлов). Другое распространенное заблуждение — чистое золото — лучший проводник электричества. Хотя золото действительно имеет относительно высокий рейтинг проводимости, на самом деле оно менее проводимо, чем медь.

Какой металл лучше всего проводит электричество?

Ответ: Чистое серебро.Проблема с серебром в том, что оно может потускнеть. Эта проблема может вызвать проблемы в приложениях, где важен скин-эффект, например, с токами высокой частоты. Кроме того, он дороже меди, и небольшое увеличение проводимости не стоит дополнительных затрат.

Итак, если все металлы проводят электричество, как они все ранжируются? Взгляните на этот график:

Материал IACS (Международный стандарт отожженной меди)
Рейтинг	Металл	% Проводимость *
1	Серебро (Чистое)	105%
2	Медь	100%
3	Золото (чистое)	70%
4	Алюминий	61%
5	Латунь	28%
6	цинк	27%
7	Никель	22%
8	Железо (чистое)	17%
9	Олово	15%
10	Фосфорная бронза	15%
11	Сталь (включая нержавеющую сталь)	3-15%
12	Свинец (чистый)	7%
13	Никель-алюминий бронза	7%

* Значения проводимости выражены в единицах измерения относительно меди.100% рейтинг не означает отсутствие сопротивления.

Как видите, разница в электропроводности значительно зависит от металла. Как уже упоминалось, латунь имеет очень низкий рейтинг проводимости, несмотря на то, что она содержит медь, поэтому очень важно, чтобы не делались предположения об электропроводности материала. Всегда проводите как можно больше исследований!

Для чего используется медь?

Поскольку медь является отличным проводником электричества, она чаще всего используется в электрических целях.Многие распространенные применения также зависят от одного или нескольких полезных свойств, таких как тот факт, что он является хорошим проводником тепла или имеет низкую реакционную способность (реакция с водой и кислотами).

Некоторые из распространенных применений меди включают:

Штыри в вилке на 13 А — Используется, потому что это электрический проводник с низкой реактивностью и высокой прочностью.

Водопроводные трубы — Используется, потому что они пластичные (мягкие), но в то же время жесткие и прочные. Он также обладает дополнительными антибактериальными свойствами и имеет низкую реактивность.

Основание кастрюли — Используется, потому что это хороший проводник тепла с низкой реакционной способностью и прочность.

Электрические кабели — Используются, потому что они являются хорошими электрическими проводниками, пластичными и прочными. Это включает в себя проводку для электроники, такой как телевизионное оборудование и аксессуары.

Микропроцессоры — Аналогичны электрическим кабелям; используется, потому что это хороший электрический проводник и пластичный.

Обновление видео

Нет времени читать блог?

Посмотрите видеоблог ниже, чтобы узнать, какие металлы лучше всего проводят электричество.

Metal Supermarkets — крупнейший в мире поставщик мелкосерийного металла с более чем 85 обычными магазинами в США, Канаде и Великобритании. Мы являемся экспертами по металлу и обеспечиваем качественное обслуживание клиентов и продукцию с 1985 года.

В Metal Supermarkets мы поставляем широкий ассортимент металлов для различных областей применения. В нашем ассортименте: нержавеющая сталь, легированная сталь, оцинкованная сталь, инструментальная сталь, алюминий, латунь, бронза и медь.

Наша горячекатаная и холоднокатаная сталь доступна в широком диапазоне форм, включая пруток, трубы, листы и пластины. Мы можем разрезать металл в точном соответствии с вашими требованиями.

Посетите одно из наших 80+ офисов в Северной Америке сегодня.

Определение металлов, которые могут проводить электричество, и почему они жизненно необходимы

Металлы высоко ценятся за их многочисленные ценные свойства. Никакие другие элементы или вещества не могут соперничать с металлами с точки зрения универсальности, что делает их предпочтительным материалом для различных применений, которые стимулируют глобальное развитие.

Удивительные свойства металлов являются результатом их уникальной молекулярной структуры, которая часто характеризуется плотноупакованными слоями решеток. В отличие от решеток неметаллов, которые слабо связаны и могут сломаться при приложении силы, эти решетки могут скользить друг по другу, не разделяясь, что приводит к определенным уникальным свойствам.

• Ковкость

  — Большинство металлов можно обрабатывать молотком или раскатывать в тонкие листы без разрушения.Наряду с прочностью и ударной вязкостью это свойство делает металлы наиболее подходящим материалом для защитного покрытия машин, хрупких электронных компонентов, временных или постоянных структурных платформ и многого другого.

• Пластичность

  — Помимо способности сохранять форму при расплющивании, многие металлы также можно втягивать в небольшие проволоки без разрывов. Действительно, большинство существующих сегодня проводов и кабелей имеют металлические сердечники.

• Предел прочности

  — Такие материалы, как камень и бетон, могут превосходно сопротивляться сжатию, но когда дело доходит до растяжения, они могут легко разрушиться.Металлы хорошо сопротивляются растяжению, поэтому их часто используют в качестве армирующего компонента для бетона.

• Электропроводность

  — Большинство материалов могут проводить тепло и электричество, но не так эффективно, как металлы. Ток может проходить через некоторые из них со скоростью света, и они тоже быстро нагреваются.

• Реакционная способность

  — Металлы относятся к очень немногим типам элементов, которые легко комбинируются с другими элементами и производят новые материалы.Материал, полученный путем объединения двух разных типов металла, называется сплавом. Однако некоторые металлы, такие как золото и серебро, почти не вступают в реакцию и поэтому остаются чистыми элементами.

Каждый металл обладает уникальной комбинацией этих свойств. При сплавлении с другими металлами эти свойства также сливаются, в результате чего полученный материал имеет более или менее те же свойства, что и его составляющие металлы.

Электропроводность металлов

Теперь, когда у вас есть общее представление о типе материала металлов, давайте сосредоточимся на одном из его основных свойств — электропроводности.Его открытие было не только беспрецедентным, но и несомненно революционным. Наши предки знали об электричестве в течение некоторого времени из-за существования молнии, но они не знали, как воссоздавать, использовать и распределять ее, пока не была обнаружена электропроводность металла.

Основная причина того, что металлы обладают большей электропроводностью, чем другие типы материалов, заключается в том, что их атомы имеют валентные электроны. Это электроны на внешней оболочке атома, которые могут свободно перемещаться по решеткам атомов.Это движение передает электрический заряд через решетку, что приводит к прохождению электрического тока.

Чем больше в металле валентных электронов, тем слабее его электропроводность. Это потому, что меньше электронов могут столкнуться друг с другом и создать сопротивление. Проще говоря, самые электропроводящие металлы — это металлы с одним валентным электроном.

Какие металлы проводят электричество?

Возможно, сначала нам нужно ответить на вопрос: «Все ли металлы проводят электричество?» Что ж, очевидный ответ — «нет».Все металлы обладают определенной степенью электропроводности. Просто некоторые металлы более электропроводны, чем другие. Вместо этого можно было бы задать более разумный вопрос: «Какие металлы обладают наибольшим удельным сопротивлением?» Это приведет вас к металлам, которые «почти» не проводят электричество. Затем вы можете начать определять, какие из них являются наименее электрически резистивными, что является еще одним описанием наиболее электрически проводящих.

Металлы, такие как ртуть, титан, свинец и вольфрам, обладают самым высоким удельным сопротивлением среди всех металлов.Их часто используют в тех случаях, когда необходима изоляция, но первостепенное значение имеет также стабильность, которую может обеспечить только металл. Вот металлы на другом конце спектра.

• Серебро

  — При удельной электропроводности 6,30 × 107 Сименс на метр (самый высокий на диаграмме) серебро является наиболее электропроводящим металлом. Это также самый высокий показатель теплопроводности и отражательной способности. Когда-то серебро использовалось для изготовления электрических проводов и кабелей, но позже было запрещено из-за его низкой термостойкости, которая могла привести к возгоранию.Он по-прежнему широко используется из-за своих других свойств для таких приложений, как валюта, фильтрация воды, ювелирные изделия, украшения, дорогая посуда и утварь (отсюда и термин «столовое серебро»).

• Медь

  — Следующим по величине электропроводности идет медь с показателем 5,98 × 107 Сименс на метр. Это металл, который заменил серебро в электрических проводах, кабелях и множестве других компонентов электрической сети. Как и серебро, оно также мягкое, податливое, пластичное и обладает высокой теплопроводностью и электропроводностью, но, в отличие от серебра, медь обладает высокой реакционной способностью и легко сочетается с другими типами металлов.Фактически, более 100 различных типов сплавов состоят из меди. Самые популярные из них — латунь и бронза, с которых началось создание сплавов на основе меди.

• Золото

  — Возможно, самый популярный из всех металлов и классифицируется как драгоценный металл, золото также является самым дорогим. Вот почему он не очень часто используется в промышленности и строительстве. Как и серебро, он также не реагирует. Хотя он реагирует на медь и некоторые другие металлы, его обычно трудно легировать.Золото использовалось для чеканки монет, ювелирных изделий и других искусств. Он имеет электропроводность 4,5 × 107 Сименс на метр.

• Алюминий

  — Серебристо-белый, мягкий, немагнитный и пластичный металл, алюминий — один из наиболее широко используемых материалов на планете. Другой причиной этого является тот факт, что это самый распространенный металл в земной коре и третий по распространенности элемент после кислорода и кремния. Алюминий и его сплавы широко используются в аэрокосмической, транспортной и строительной отраслях.

Все металлы, которые могут проводить электричество, играют решающую роль в развитии современного мира. Без них не было бы городов и транспортных средств, не было бы дорог и мостов и, конечно же, не было бы спутников, которые помогли бы в телекоммуникациях и Интернете.

Если вы обнаружите необходимость в расходных материалах из металла в будущем, убедитесь, что вы купите их у надежного поставщика металла, такого как Rotax Metals. Хорошо иметь материалы, которые были произведены на первоклассном литейном заводе и распространены компанией, которая была основана на протяжении многих десятилетий.Поэтому в следующий раз, когда вы запутаетесь, где купить медные листы или другие металлические принадлежности, будьте внимательнее к учетным данным производителя.

Электропроводность металлов

Электропроводность металлов — это результат движения электрически заряженных частиц. Атомы металлических элементов характеризуются наличием валентных электронов, которые представляют собой электроны во внешней оболочке атома, которые могут свободно перемещаться. Именно эти «свободные электроны» позволяют металлам проводить электрический ток.

Поскольку валентные электроны могут свободно перемещаться, они могут перемещаться через решетку, которая формирует физическую структуру металла. Под действием электрического поля свободные электроны движутся через металл так же, как бильярдные шары, ударяясь друг о друга, передавая электрический заряд во время движения.

Передача энергии

Передача энергии наиболее сильна при небольшом сопротивлении. На бильярдном столе это происходит, когда шар ударяется о другой шар, передавая большую часть своей энергии следующему шару.Если один шар ударяет несколько других шаров, каждый из них будет нести лишь часть энергии.

Точно так же наиболее эффективными проводниками электричества являются металлы, которые имеют единственный валентный электрон, который может свободно перемещаться и вызывает сильную реакцию отталкивания в других электронах. Так обстоит дело с наиболее проводящими металлами, такими как серебро, золото и медь. У каждого есть один валентный электрон, который движется с небольшим сопротивлением и вызывает сильную реакцию отталкивания.

Полупроводниковые металлы (или металлоиды) имеют большее количество валентных электронов (обычно четыре или более). Таким образом, хотя они могут проводить электричество, они неэффективны в этой задаче. Однако при нагревании или добавлении других элементов полупроводники, такие как кремний и германий, могут стать чрезвычайно эффективными проводниками электричества.

Электропроводность металла

Электропроводность в металлах должна соответствовать закону Ома, который гласит, что ток прямо пропорционален электрическому полю, приложенному к металлу.Закон, названный в честь немецкого физика Георга Ома, появился в 1827 году в опубликованной статье, в которой излагалось, как ток и напряжение измеряются в электрических цепях. Ключевой переменной при применении закона Ома является удельное сопротивление металла.

Удельное сопротивление противоположно электрической проводимости, оценивая, насколько сильно металл противодействует прохождению электрического тока. Обычно это значение измеряется на противоположных гранях куба материала длиной один метр и описывается как омметр (Ом · м). Удельное сопротивление часто обозначают греческой буквой ро (ρ).

Электропроводность, с другой стороны, обычно измеряется в сименсах на метр (См ^-1 ) и обозначается греческой буквой сигма (σ). Один сименс равен одному ому, обратному величине.

Электропроводность, удельное сопротивление металлов

Материал	Удельное сопротивление p (Ом • м) при 20 ° C	Электропроводность σ (См / м) при 20 ° C
Серебро	1.59×10 -8	6,30×10 7
Медь	1.68×10 -8	5.98×10 7
Медь отожженная	1.72×10 -8	5.80×10 7
Золото	2.44×10 -8	4.52×10 7
Алюминий	2,82×10 -8	3,5х10 7
Кальций	3.36×10 -8	2,82х10 7
Бериллий	4,00×10 -8	2.500×10 7
Родий	4,49×10 -8	2.23×10 7
Магний	4.66×10 -8	2,15×10 7
молибден	5.225×10 -8	1,914×10 7
Иридий	5.289×10 -8	1.891×10 7
Вольфрам	5,49×10 -8	1.82×10 7
цинк	5.945×10 -8	1.682×10 7
Кобальт	6.25×10 -8	1.60×10 7
Кадмий	6,84×10 -8	1,46 7
Никель (электролитический)	6.84х10 -8	1.46×10 7
Рутений	7,595х10 -8	1,31×10 7
Литий	8,54×10 -8	1,17×10 7
Утюг	9,58×10 -8	1.04×10 7
Платина	1.06×10 -7	9,44×10 6
Палладий	1.08×10 -7	9,28×10 6
Олово	1,15×10 -7	8,7×10 6
Селен	1,197×10 -7	8,35×10 6
Тантал	1,24×10 -7	8.06×10 6
Ниобий	1,31×10 -7	7,66×10 6
Сталь (литье)	1.61×10 -7	6,21×10 6
Хром	1.96×10 -7	5,10×10 6
Свинец	2.05×10 -7	4,87×10 6
Ванадий	2.61×10 -7	3.83×10 6
Уран	2.87×10 -7	3,48×10 6
Сурьма *	3.92×10 -7	2,55×10 6
цирконий	4.105×10 -7	2.44×10 6
Титан	5,56×10 -7	1,798×10 6
Меркурий	9,58×10 -7	1.044×10 6
Германий *	4.6×10 -1	2,17
Кремний *	6.40х10 2	1.56×10 -3

* Примечание. Удельное сопротивление полупроводников (металлоидов) сильно зависит от наличия примесей в материале.

.