Fémek Elektromos Ellenállás - Kémiai Kézikönyv 21
Kémia és vegyi technológia
A fémek és ötvözetek ellenállása a hőmérséklet függvénye. Rendszerint az elektromos ellenállás nagyobb, mint a hőmérséklet, amelyen a hőmérséklet csökken.
A vándorló áramlatok hatásának eredetét és mechanizmusait a 3. ábrán mutatjuk be. 260. A kavargó áramokat a villamos közlekedés egyenárammal működő sínjeinek vontatási áramának szivárgása okozza. A talaj tehát sönt karmester és nagyságától függően az elektromos ellenállás a sínek és a föld jelenlegi néha nagyon nagy erő (több száz amper) húzódik végig a földön. Találkozó az úton földalatti fémszerkezetek (pl cső vagy kábel), az aktuális bele (ebben a zónában zajlik katódos folyamat. Ami lúgosítás talaj és néha engedje hidrogén), és a rajta átfolyó amíg megfelelnek téve annak feltételeit térj vissza a sínekre. Azon a helyen, ahol az áram folyik a szerkezetből, a fém anódos feloszlása megtörténik. közvetlenül arányos az áram nagyságával. A vándorló áramlatok akár tíz kilométerre is el lehetnek térnek az aktuálisan hordozó szerkezetektől, például a vasutaktól. [C.390]
A nagy értékű tc. A fémekre jellemző, a fűtés elektromos ellenállása többször változik fűtéssel és hűtéssel, ezért a fűtő teljesítménye is többször változik (a P = H képlet szerint). Ez a fűtési folyamat során további áramforráshoz szükséges kiegészítő berendezést igényel [1]. - [c.8]
Olyan módszerek, amelyek alapján meg lehet ítélni a hidrogén hatását a fém bizonyos fizikai-mechanikai tulajdonságaira (elektromos ellenállás, mágneses tulajdonságok, keménység, szilárdság, plaszticitás stb.). [C27]
Értékesebbek a króm nikkel ötvözetei (gyakran ötvöző adalékanyagként és más elemekként kerülnek forgalomba). Ennek a csoportnak a leggyakoribb ötvözetei - a nikróm - legfeljebb 20% krómot tartalmaznak (a többi nikkel), és fűtőelemeket használnak. A Nichrome nagy fém ellenállóképességű. amikor az áram áthalad, nagyon forróvá válnak. [C.353]
A vizsgált karbidok és nitridek elektromos, mágneses és optikai tulajdonságai jellemzőek az átmenetifémek esetében. Ezen paraméterek többsége kissé eltér az átmeneti fémek megfelelő tulajdonságaitól. A karbidok és nitridek elektromos és mágneses tulajdonságai rendkívül érzékenyek a szerkezeti hibákra. különösen az üres álláshelyek jelenléte fém és nem fémes pozíciókban. Valószínű, hogy a nagy üresedési koncentrációk miatt a karbidok és nitridek elektromos és hővezető képességének hőmérsékletfüggése jelentősen eltér az átmenetifémek megfelelő tulajdonságaitól. A karbidok és nitridek elektromos ellenállása kevéssé függ, vagy nem függ a hőmérséklettől, és ezt a tulajdonságot széles körben használják. [C15]
A tiszta fémekben az elektromos ellenállások növekedése az üresedések hatása alatt következik be. intersticiális atomok, szemek, diszlokációk. Ahogy a kutatási eredmények mutatják. a diszlokációk szerepe nagyon kicsi a [57-ben]
A zománc vagy az üveg zománc védőbevonata csak gyári (alap) körülmények között alkalmazható, ezért minőségi jellemzőik általában nagyon magasak (5.12. Táblázat). Lakk magas denseness, jó tapadás a fém és a nagy elektromos ellenállást, de ez elég drága, ezért csak akkor ajánlott, nagyon igényes alkalmazásokban, mint például a pumpáló korrozív közeg vagy szóló, csővezetékek az ilyen környezetben. 99 [c.99]
A fémek korrózióját a külső forrásból származó elektromos áram hatására elektrokorróziónak nevezik. Példaként nézzük meg egy földalatti csővezeték elektrokorrózióját, de egy nedves talajt. A villamos vonal által kijátszott áram eredetének rendszere. ahol acélsíneket használnak a generátor állomás áramának visszaállítására. az 1. ábrán látható. U1P.4. A sínek rossz érintkezése és a sínek síkjainak elégtelen szigetelése miatt a visszatérő áramok egy része nedves talajba kerül, különösen akkor, ha vannak olyan utak, amelyeknek alacsony az elektromos ellenállása, például földalatti csővezetékek gáz vagy víz számára. [C.240]
Mindhárom elem szokásos formáit ugyanolyan réteges kristályszerkezet jellemzi (1X-53. Ábrák). Minden atom kapcsolódik, három másik az azonos réteg [c = 2,5 (Aw), 3,90 (8b), 3,10 A (V1U] és három legközelebbi szomszédok a másik réteg = 3,33, (AZ) 3,36 (8b), 3,47 a (B)]. Amint látható a ezek a számok, a különbség nukleáris távolságokat való átmenet sorban 5b az-B1-szekvenciálisan csökken (0,83-0,46-0,37) .. azaz bekövetkezik, egy közelítés egy jellemző tipikus fémek egyenlőség nukleáris távolságra minden egyes atomok valamennyi szomszédjával, azonban a relatív (re = 1) számos elektromos vezetőképessége néven (2.7.) - (2.5) - A B1 (0.8) nemcsak nem növekszik, hanem még csökken. A nyomás növelése befolyásolja a villamos ellenállása mind a három elem nagyon különböző (ábra. 1X-54). Az antimon kialakítására képes vegyes kristályok Az-és B1, de az utóbbi nem képeznek őket egymással. A folyékony állapotban arzén alcsoport elemei keverednek bármilyen arányban [c.467]
Meg kell jegyeznünk, hogy ezeknek az adatoknak némi konvenciójuk van. Ezeket nyert porított koksz szűk méreteloszlású, nyomáson 36 kgf cm és ellenállás nélkül a fém -koks. Amint a por kokszra kifejtett külső nyomás nő, a részecskék közelebb kerülnek egymáshoz. ami a teljes tömeg elektromos vezetőképességének növekedéséhez vezet. A koksz elektromos vezetőképességének meghatározására vonatkozó szabványos feltételek kiválasztásakor a következő adatokat kaptuk. Miután tömítés a természetes porított kokszot mátrixot öntenek a készülék, a nyomás növekedését a ütést 0,05 30-40 kG1sm csökkent az ellenállása 15-20 alkalommal (ábra. 83). A standard 36 kg cm-1 nyomásértéket vettük. A nyomás további növekedése viszonylag kisebb hatást eredményezett. 200 és 500 kg-1 cm nyomáson az elektromos ellenállóképesség 2-szeres és 3-szor csökkent, szemben a standard körülmények között meghatározott értékkel. Ez a függés összhangban van a nyomás alatt lévő koksz-anyag tömörítésének mértéke, azaz térfogatsűrűségével. [C.210]
A bevonatok egy nagy elektromos ellenállása és átütési feszültség a 300-3200 nem lehet forrasztással, hegesztéssel nem tudnak ellenállni hatásokat instabil rideg rendelkeznek hővel szembeni ellenállást a súrlódási tartományban 280-300 C oblpr ayut pórusos, nagy adszorpciós kapacitás, úgy, hogy egy nagyon jó talaj bevonatok. A tulajdonságok a bevont fém (keménység, szilárdság. Permeabilitás) nem változtak a foszfátozás után rugalmassága következtében csökken a hidrogén abszorpciója a fém során a kémiai kezelés [c.932]
Ferromágneses anyagok. Paramágneses anyagok ismertek. Még akkor is, ha nincs külső mágneses mező, állandó mágnesezéssel rendelkeznek. Az ilyen anyagokat ferromágnesesnek nevezik. Egészen a közelmúltig az ilyen anyagok válogatása nagyon kicsi volt, és csak a vasra, kobaltra, nikkelre, gadoliniumra, dysprosiumra és az ezekre alapozott ötvözetekre korlátozódott. Jelenleg ezekhez a fémekhez nagyszámú nem-fémes ferromágnes nagy elektromos ellenállóképességű csoportot adtak, amelyeket különösen a számítógépes technológiákban használnak. [C.302]
A fémre gyakorolt bármilyen hatás, ami a kristályszerkezet hibáinak növekedéséhez vezet (a rács periódusának megsértése), növeli az elektromos ellenállást. A deformáció mellett ezek a hatások a magas hőmérsékletekből keményednek. sugárzás nagy energiájú részecskékkel. Egy deformálódott, elzáródott vagy besugárzott fém hegesztése az elektromos ellenállások csökkenéséhez vezet a rácshibák részleges megszüntetése miatt. Rendszerint a lágyító hőmérsékleten. amely az átkristályosodási hőmérsékletnek felel meg, az elektromos ellenállás megközelítőleg azonos az eredeti értékével. A fémrács jelenlétének köszönhetően a túlzott ellenállás csökkenése már alacsony hőmérsékleten kezdődik. Jellemző, hogy az ellenállás csökkenése egyenetlenül alakul ki, bizonyos hőmérsékleteken gyorsabban megy. Az elektromos ellenállások különböző szakaszai megfelelnek a migráció miatti különböző típusú hibák eltűnésének. Az elektromos ellenállás visszaáramlásának görbéinek mérése jó módja annak, hogy megvizsgálják a kristályszerkezet és a viselkedéseik - a vándorlás, az elpusztítás, a komplexek kialakulása és a hibák felhalmozódása - mulasztását. [Č.58]
Az átmenetifémek három oxidja, a FeO3, a Cr2O3, a T102 nyomása szobahőmérsékleten, több mint 200 GPa-s nagyságrendű nyomásra, erősen csökkentette az elektromos ellenállást növekvő nyomás mellett. A PbO3 esetében az elektromos ellenállás erőteljesen csökken, ahogy a nyomás növekszik (3 nagyságrenddel, az atmoszferikus nyomástól növekvő nyomásig -200 GPa-ig) és küszöbértéknél. kissé nagyobb, mint 200 GPa, élesen csökken egy nagyon kicsi értékig, nyilvánvalóan a fémes állapotba való átalakulás történik. Amikor a nyomás csökken, az elektromos ellenállás visszanyeri a korábbi értékét. A CrAs és a Tg esetében az elektromos ellenállás erőteljes csökkenése növekvő nyomással a küszöbértékig nem figyelhető meg. A fémes állapotra való átmenet rendkívül éles ugrással történik, 280 GPa-nak a Cr2O3-ra és 220-ra az I02-re vonatkoztatott nyomáson. Ezek az átmenetek is reverzibilisek, mint a Fe2O3-ban. [C.162]
550 ° C felett a germánium műanyagvá válik, és megmunkálható. Az olvadáshoz a sűrűség (kb. 5%) és az elektromos vezetőképesség (kb. 15-szeres) növekedése társul. A folyékony germániumban minden atomjának 8 legközelebbi szomszédja van, i (GeGe) = 2,70 A. A nyomás növekedésével a germánium olvadási hőmérséklete fokozatosan csökken és 180 000 ° C-on 347 ° C-ra változik. A tiszta germánium elektromos ellenállása növekvő nyomás mellett növekszik (115 000 voltnál viszont megszerzi a fém tulajdonságait). Ellenkezőleg, az ónban és az ólomban csökken (X-74. Ábra). [C.626]
A mangán, a technécium és a rénium és ezek vegyületeinek felhasználása. A mangán fő felhasználási területe a vas-és színesfém-kohászat (fémötvözet és oxidálószer). Alacsonyan ötvözött mangán minőségű acélok (május 1-ig,%, Mp) szerkezeti, rugós, rugós és szerszámacélként használják. Magas ötvözetű acélok. amelyek 11-14% mangánt tartalmaznak, nagy ütésállósággal és kopásállósággal szemben ellenállnak, és részei dörzsölésre használatosak (vasúti keresztezések és nyilak, traktorok és tartályok nyomai, zúzógépek, golyósmalmok stb.). A színesfém-kohászat területén a mangán bronzokat széles körben használják. réz, valamint ötvözetek magnéziummal és alumíniummal. Manganinok (60% mangán, 30% nikkel és 10% réz), amelyek nagy elektromos ellenállással és alacsony hőmérsékleti együtthatóval rendelkeznek. széles körben használják az elektromos mérőműszerek precíziós ellenállásainak gyártására. [C.387]
Mangán és rénium alkalmazása. Ferromangán formában lévő mangánt használnak az olvasztás során az acél deoxidálására, vagyis az oxigén eltávolítására. Ezenkívül megköti a ként, ami szintén javítja az acélok tulajdonságait. Akár 12% Mn acélból történő bevezetése, néha kombinálva más ötvöző fémekkel. erősen megkövesíti az acélt. szilárd és ellenáll a kopásnak és sokknak. Ezt az acélt golyósmalmok előállítására használják. földmunka- és kőtörő gépek, stb. Az Mn legfeljebb 20% -át befecskendezik a tüköröntvénybe. Az ötvözet 83% Cu, 13% Mn és 4% N1 (mangán) nagy elektromos ellenállással rendelkezik, ami kis mértékben változik a hőmérsékleten. Ezért reosztátok, stb. Előállítására használják. A mangánt bronz és sárgaréz fecskendezik be. A mangándioxidot katalizátorként és más vegyületek (KMPO4, stb.) Oxidálószerként használják. [C.343]
A teljes korrózió folyamatos ellenőrzésének biztosítása az elektromos ellenállás módja. Az elektromos ellenállóképesség növekedése a fém tömeges veszteséggel történő korrodáló megsemmisítésével jár együtt. Alkalmazható gáz, folyékony és gáz-folyékony közegekhez. amelyek alacsony elektromos vezetőképességűek és nincsenek éles hőmérsékleti ingadozások. [C.93]