Vật liệu điện nhiều tác giả, 126 trang

KhuyӃt tұt trong vұt dүn thưӡng tҥo nhӳng tính chҩt vұt lý đһc biӋt, đưӧc ӭng dөng trong kӻ thuұt các vұt liӋu và các dөng cө khác nhau Ví dө : chҩt bán dүn n ±p, các hӧp kim điӋn tӱ....

Trang 1

cccccccccccccccccccccccccc cVҰT LIӊU ĐIӊN

¬ NG 1 K I NIӊM Vӄ VҰT LIӊU ĐIӊN

1.1.2.CҨU TҤO NGUYÊN TӰ CӪA VҰT LIӊU

Nguyên tӱ là phҫn tӱ cơ bҧn nhҩt cӫa vұt chҩt Mӑi vұt chҩt đӅu đưӧc cҩu tҥo

tӯ nguyên tӱ và phân tӱ theo mô hình nguyên tӱ cӫa Bo

Nguyên tӱ đưӧc cҩu tҥo bӣi hҥt nhân mang điӋn tích dương (gӗm proton p và nơtron n) và các điӋn tӱ mang điӋn tích âm (electron, ký hiӋu là e) chuyӇn đӝng xung quanh hҥt nhân theo mӝt quӻ đҥo xác đӏnh

nguyên tӱ : Là phҫn nhӓ nhҩt cӫa mӝt phân tӱ có thӇ tham gia phҧn ӭng hoá hӑc, nguyên tӱ gӗm có hҥt nhân và lӟp vӓ điӋn tӱ hình 1.1

- Hҥt nhân : gӗm có các hҥt Proton và Nơrton

- Vӓ hҥt nhân gӗm các electron chuyӇn đӝng

xung quanh hҥt nhân theo quӻ đҥo xác đӏnh

Tùy theo mӭc năng lưӧng mà các điӋn tӱ đưӧc xӃp

Thành lӟp

Ӣ điӅu kiӋn bình thưӡng, nguyên tӱ trung hòa vӅ điӋn

Do điӋn tӱ có khӕi lưӧng rҩt nhӓ cho nên đӝ linh hoҥt cӫa tӕc đӝ chuyӇn đӝng khá cao Ӣ mӝt nhiӋt đӝ nhҩt đӏnh, tӕc đӝ chuyӇn đӝng cӫa electron rҩt cao NӃu vì nguyên nhân nào đó mӝt nguyên tӱ bӏ mҩt điӋn tӱ e thì nó trӣ thành Ion (+), còn nӃu nguyên tӱ nhұn thêm e thì nó trӣ thành Ion ( -)

Quá trình biӃn đәi 1 nguyên tӱ trung hòa trӣ thành điӋn tӱ tӵ do hay Ion (+) đưӧc gӑi là quá trình Ion hóa

Khi điӋn tӱ chuyӇn đӝng trên quӻ đҥo có bán kính r bao quanh hҥt nhân, thì giӳa hҥt nhân và điӋn tӱ e có 2 lӵc:

Lӵc hút (lӵc hưӟng tâm): f1 =

r

q2

2

và lӵc ly tâm: f2 = rmv2 (1-2)

trong đó:

m - khӕi lưӧng cӫa điӋn tӱ,

v - vұn tӕc dài cӫa chuyӇn đӝng tròn

Trang 2

2

1.1.3.CҨU TҤO PHÂN TӰ CӪA VҰT LIӊU

Là phҫn nhӓ nhҩt cӫa mӝt chҩt ӣ trҥng thҧi tӵ do nó mang đҫy đӫ các đһc điӇm, tính chҩt cӫa chҩt đó, trong phân tӱ các nguyên tӱ liên kӃt vӟi nhau bӣi liên kӃt hóa hӑc.Vұt chҩt đưӧc cҩu tҥo tӯ nguyên, phân tӱ hoһc ion theo các dҥng liên kӃt dưӟi đây:

1.1.3.1 Liên kӃt đӗng hóa trӏ

Liên kӃt này đһc trưng bӣi sӵ kiӋn là mӝt sӕ điӋn tӱ đã trӣ thành chung cho các nguyên tӱ tham gia hình thành phân tӱ

Lҩy cҩu trúc cӫa phân tӱ clo làm ví dө: phân tӱ này gӗm 2 nguyên tӱ clo

và như đã biӃt, nguyên tӱ clo có 17 điӋn tӱ, trong đó 7 điӋn tӱ ӣ lӟp ngoài cùng (điӋn tӱ hoá trӏ) Hai nguyên tӱ clo liên kӃt bӅn vӳng vӟi nhau bҵng cách sӱ dөng chung hai điӋn tӱ như trên hình 1.3 Lӟp vӓ ngoài cùng cӫa mӛi nguyên tӱ đưӧc bә sung thêm mӝt điӋn tӱ cӫa nguyên tӱ kia

Axit clohydric HCl là ví dө cӫa phân tӱ cӵc tính Các trung tâm điӋn tích dương và âm cách nhau mӝt khoҧng và như vұy phân tӱ này đưӧc xem như mӝt lưӥng cӵc điӋn

Tùy theo cҩu trúc các phân tӱ đӕi xӭng hay không đӕi xӭng mà chia các phân tӱ ra làm hai loҥi

- Phân tӱ không phân cӵc là phân tӱ mà trӑng tâm điӋn tích âm trùng vӟi trӑng tâm điӋn tích dương

- Phân tӱ phân cӵc là phân tӱ mà tâm điӋn tích âm cách trӑng tâm điӋn tích dương mӝt khoҧng l

ĐӇ đһc trưng cho sӵ phân cӵc nguӡi ta dùng mô men lưӥng cӵc

Pe = q.l Trong đó:

q: là điӋn tích

Ã 1.3

Trang 3

Đһc trưng cho dҥng liên kӃt kim loҥi là liên kӃt giӳa các kim loҥi và phi kim đӇ tҥo thành muӕi, cө thӇ là Halogen và kim loҥi kiӅm gӑi là muӕi Halogen cӫa kim loҥi kiӅm

Liên kӃt này khá bӅn vӳng Do vұy nhiӋt đӝ nóng chҧy cӫa các chҩt có liên kӃt Ion rҩt cao

Ví dө: liên kӃt giӳa Na và Cl trong muӕi NaCl là liên kӃt ion ( vì Na co

1 electron lӟp ngoài cùng cho nên dӉ nhưӡng 1 electron tҥo thành Na+, Cl có

7 electron ӣ lӟp ngoài cùng cho nên dӉ nhұn 1 ele ctron tҥo thành Cl- , hai ion này trái dҩu sӁ hút nhau và tҥo thành phân tӱ NaCl, muӕi NaCl có tính hút ҭm

tnc =8000C, tsôi <14500C

Hình 1.4 là mҥng tinh thӇ lұp phương (cơ bҧn) cӫa kim loҥi

Dҥng liên kӃt này giҧi thích đưӧc nhӳng tính chҩt đһc trưng cӫa kim loҥi:

- Tính nguyên khӕi ( rҳn): Lӵc hút giӳa các ion âm và các điӋn tӱ tҥo nên tính nguyên khӕi, kim loҥi thưӡng ӣ dҥng mҥng tinh thӇ

- Tính dҿo: do sӵ dӏch chuyӇn và trưӧt lên nhau cӫa các ion

- Do tӗn tҥi các điӋn tӱ tӵ do nên kim loҥi thưӡng có ánh kim, dүn điӋn và

dүn nhiӋt cao

1.1.3.4 Liên kӃt VanDecVan:

Là liê k͇t tro các kim lo̩i mà ̩t

ͧ các t m̩ ti t Xu qua

̩t có các đi͏ t͵ liê k͇t, oài ra

cò có các đi͏ t͵ t͹ do Do đó, kim lo̩i có

Trang 4

4

Tương tӵ như liên kӃt kim loҥi nhưng là liên kӃt yӃu, do vұy nhiӋt đӝ nóng chҧy thҩp (Ví dө: paraphin)

1.1.4 NHӲNG KHUYӂT TҰT TRONG CҨU TҤO VҰT RҲN

Thӵc tӃ các mҥng tinh thӇ có kӃt cҩu đӗng đӅu hay không đӗng đӅu, tuy nhiên trong kӻ thuұt nguӡi ta thưӡng sӱ dөng các nhӳng vұt liêuh có cҩu trúc đӗng đӅu Sӵ phá hӫy các kӃt cҩu đӅu và tҥo nên các khuyӃt tұt trong vұt rҳn thưӡng gһp nhiӅu trong thӵc tӃ Nhӳng khuyӃt tұt có thӇ đư ӧc tҥo nên bҵng sӵ ngүu nhiên hay cӕ ý trong quá trình công nghӋ chӃ tҥo vұt liӋu

KhuyӃt tұt trong vұt rҳn : Là bҩt kǤ 1 hiên tưӧng nào làm cho trưӡng tĩnh điӋn cӫa mҥng tinh thӇ mҩt tính chu kǤ

Các dҥng khuyӃt tұt trong vұt rҳn thưӡng là : tҥp chҩt, đoҥn tҫng, khe rãnh KhuyӃt tұt trong vұt dүn thưӡng tҥo nhӳng tính chҩt vұt lý đһc biӋt, đưӧc ӭng dөng trong kӻ thuұt các vұt liӋu và các dөng cө khác nhau

Ví dө : chҩt bán dүn n ±p, các hӧp kim điӋn tӱ

1.1.5 LÝ THUYӂT PHÂN VÙNG NĂNG LƯӦNG VҰT CHҨT

Trên hình 1.5 cho sơ đӗ phân bӕ vùng năng lưӧng cӫa vұt rҳn ӣ nhiӋt đӝ tuyӋt đӕi 0oK

Tinh thӇ lý tưӣng

Chèn nguyên tӱ vào giӳa

Dӏch chuyӇn

Trang 5

Mӛi mӝt điӋn tӱ đӅu có mӝt mӭc năng lưӧng nhҩt đӏnh Các điӋn tӱ hóa trӏ cӫa lӟp ngoài cùng ӣ nhiӋt đӝ 0oK chúng tұp trung lҥi thành mӝt vùng, gӑi

là vùng hóa trӏ hay vùng đҫy (1)

Các điӋn tӱ tӵ do có mӭc năng lưӧng cao hơn tұp hӧp lҥi thành dҧi tӵ do gӑi là vùng tӵ do hay vùng dүn (2)

Giӳa vùng đҫy và vùng tӵ do có mӝt vùng trӕng gӑi là vùng cҩm (3)

ĐӇ mӝt điӋn tӱ hóa trӏ ӣ vùng đҫy trӣ thành trҥng thái tӵ do cҫn cung cҩp cho nó mӝt năng lưӧng W đӫ đӇ vưӧt qua vùng cҩm:

W x W ( W: năng lưӧng vùng cҩm)

Khi điӋn tӱ tӯ vùng đҫy vưӧt qua vùng cҩm sang vùng tӵ do nó tham gia vào dòng điӋn dүn Tҥi vùng đҫy sӁ xuҩt hiӋn các lӛ trӕng (hình du ng như mӝt điӋn tích dương) do điӋn tӱ nhҧy sang vùng tӵ do tҥo ra Các lӛ trӕng liên tөc thay đәi vì khi mӝt điӋn tӱ cӫa mӝt vӏ trí bӭt ra tҥo thành mӝt lӛ trӕng thì mӝt điӋn tӱ cӫa nguyên tӱ ӣ vӏ trí lân cұn lҥi nhҧy vào lҩp đҫy lӛ trӕng đó và lҥi tҥo ra mӝt lӛ trӕng mӟi khác, « cӭ như vұy dүn đӃn các lӛ trӕng liên tөc đưӧc thay đәi tҥo thành nhӳng cһp ³điӋn tӱ lӛ¶¶ trong vұt chҩt Khi có tác đӝng cӫa cӫa điӋn trưӡng các lӛ sӁ chuyӇn đӝng theo chiӅu cӫa điӋn trưӡng giӕng như các điӋn tích dương, còn các điӋn tӱ sӁ chuyӇn đӝng theo chiӅu ngưӧc lҥi Cҧ hai chuyӇn đәng này hình thành tính dүn điӋn cӫa vұt chҩt

Sӕ lưӧng điӋn tӱ trӣ thành trҥng thái tӵ do tuǤ theo mӭc đӝ năng lưӧng

Trang 6

V

Dӵa vào lý thuyӃt phân vùng năng lưӧng, ngưӡi ta chia ra vұ t liӋu kӻ thuұt điӋn thành: vұt liӋu dүn điӋn, vұt liӋu cách điӋn và vұt cách điӋn (chҩt điӋn môi)

c Ý ͙i vͣi v̵t li͏u các đi͏ (hình 1.Vc): Vùng dүn (2) rҩt nhӓ

Vùng cҩm (3) rӝng tӟi mӭc ӣ điӅu kiӋn bình thưӡng các điӋn tӱ hoá trӏ tuy đưӧc cung cҩp thêm năng lưӧng cӫa chuyӇn đӝng nhiӋt vүn không thӇ di chuyӇn tӟi vùng dүn (2) đӇ trӣ thành tӵ do

Năng lưӧng W cӫa vùng (3) lӟn, WCĐ = 1,5 vài eV

Như vұy trong điӅu kiӋn bình thưӡng vұt liӋu có điӋn dүn bҵng không (hoһc nhӓ không đáng kӇ)

c Ý ͙i vͣi v̵t li͏u bá d̳ có vùng hoá trӏ (1) nҵm sát hơn vùng dүn (2)

so vӟi vұt liӋu cách điӋn (hình 1.Vb) Năng lưӧng vùng cҩm (3) lӟn hơn so vӟi vұt liӋu cách điӋn:

WBD = 1,2 1,5 eV

nên ӣ điӅu kiӋn bình thưӡng mӝt sӕ điӋn tӱ hoá trӏ trong vùng (1 ) vӟi

sӵ tiӃp sӭc cӫa chuyӇn đӝng nhiӋt đã có thӇ chuyӇn tӟi vùng (2) đӇ hình thành tính dүn điӋn cӫa vұt liӋu

c Ý ͙i vͣi v̵t li͏u d̳ đi͏ (hình 1.Va): có vùng hoá trӏ (1) nҵm sát hơn

vùng dүn (2) so vӟi vұt liӋu bán dүn, vӟi mӭc năng lưӧng vùng cҩm:

Trang 7

tӯ vұt dүn sang bán dүn hoһc cách điӋn hoһc ngưӧc lҥi tùy thuӝc vào năng lưӧng tác đӝng giӳa chúng hay phө thuӝc vào điӅu kiӋn tác đӝng cӫa môi trưӡng Ӣ điӅu kiӋn này có thӇ là vұt cách điӋn nhưng ӣ điӅu kiӋn khác nó lҥi trӣ thành vұt dүn điӋn

Ngoài cách phân loҥi vұt liӋu nêu trên, dӵa vào đӝ tӯ thҭm « ngưӡi ta còn phân loҥi vұt liӋu theo tӯ tính

Nhӳng chҩt có đӝ tӯ thҭm:

« > 1: gӑi là vұt liӋu thuұn tӯ

«<1: gӑi là vұt liӋu nghӏch tӯ

«>>1: gӑi là vұt liӋu dүn tӯ

1.2 PHÂN LOҤI VҰT LIӊU ĐIӊN

1.2.1 Phân loҥi theo khҧ năng dүn điӋn

Trên cơ sӣ giҧn đӗ năng lưӧng ngưӡi ta phân loҥi theo vұt liӋu cách điӋn (điӋn môi ), bán dүn và dүn điӋn

" cc : là chҩt có vùng cҩm lӟn đӃn mӭc ӣ điӅu kiӋn bình thưӡng

sӵ dүn điӋn bҵng điӋn tӱ không xҧy ra Các điӋn tӱ hóa trӏ tuy đưӧc cung cҩp thêm năng lưӧng cӫa chuyӇn đӝng nhiӋt vүn không thӇ duy chuyӇn tӟi vùng

tӵ do đӇ tham gia vào dòng điӋn dүn ChiӅu rӝng vùng cҩm cӫa điӋn môi W nҵm trong khoҧng tӯ 1,5 đӃn vài đi Ӌn tӱ von ( eV)

c cc là chҩt có vùng cҩm hҽp hơn so vӟi điӋn môi, vùng này có

thӇ thay đәi nhӡ tác đӝng năng lưӧng tӯ bên ngoài ChiӅu rӝng vùng cҩm chҩt bán dүn bé ( W=0,5-1,5eV), do đó ӣ nhiӋt đӝ bình thưӡng mӝt sӕ điӋn tӱ hóa trӏ ӣ vùng đҫy đưӧc tiӃp sӭc cӫa chuyӇn đӝng nhiӋt có thӇ di chuyӇn tӟi vùng

tӵ do đӇ tham gia vào dòng điӋn dүn

cc là chҩt có vùng tӵ do nҵm sát vӟi vùng đҫy thұm chí có thӇ

chӗng lên vùng đҫy ( W < 0,2eV) Vұt dүn điӋn có sӕ lưӧng điӋn tӱ tӵ do lӟn, ӣ nhiӋt đӝ bình thưӡng các điӋn tӱ hóa trӏ trong vùng đҫy có thӇ chuyӇn sang vùng tӵ do rҩt dӉ dàng, dưӟi tác dөng cӫa lӵc điӋn trưӡng các điӋn tӯ này tham gia vào dòng điӋn dүn, chính vì vұy vұt dүn có tính dүn điӋn tӕt

1.2.2.Phân loҥi theo tӯ tính

Nguyên nhân chӫ yӃu cӫa vұt liӋu gây nên tӯ tính là do các điӋn tích chuyӇn đӝng ngҫm theo quĩ đҥo kín tҥo nên nhӳng dòng điӋn vòng Cө thӇ hơn đó là

Trang 8

8

do sӵ quay cӫa các điӋn tӱ xung quanh trөc cӫa chúng ± spin điӋn đӱ và sӵ quay theo quĩ đҥo cӫa các điӋn tӱ trong nguyên t ӱ

- Các điӋn tӱ chuyӇn đӝng xung quanh hҥt nhân tҥo nên dòng điӋn cơ bҧn mà

nó đưӧc đһc trưng bӣi mômen tӯ M Mône tӯ M tính bҵng tích cӫa dòng điӋn

cơ bҧn vӟi mӝt diӋn tích S đưӧc giӟi hҥn bӣi đưӡng viӅn cơ bҧn:

M = i.S ChiӅu véc tơ M đưӧc xác đӏnh theo quy tҳc vһn nút

chai hình 1.7 và theo phương thҷng góc vӟi diӋn tích S

Mômen tӯ cӫa vұt thӇ là kӃt quҧ tәng hӧp cӫa tҩt

cҧ các mômen tӯ cơ bҧn đã nêu trên

- Ngoài các mômen quĩ đҥo đã nêu trên, các điӋn tӱ này

còn quay xung quanh các trөc cӫa nó, do đó

còn tҥo nên các mômen gӑi là mômen Spin Các spin này đóng vai trò quan trӑng trong viӋc tӯ hóa vұt liӋu sҳt tӯ

- Khi nhiӋt đӝ dưӟi nhiӋt đӝ curri, viӋc hình thành các dòng xoay chiӅu này có thӇ nhìn thҩy đưӧc bҵng mҳt thưӡng, đưӧc gӑi là vùng tӯ tính, vùng này trӣ nên song song thҷng hàng cùng mӝt hưӟng Như vұy vұt liӋu sҳt tӯ thӇ hiӋn chӫ yӃu sӵ phân cӵc tӯ hóa tӵ phát khi không có các tӯ trưӡng đһt bên ngoài

- Qúa trình tӯ hóa cӫa vұt liӋu sҳt tӯ dưӟi tác dөng cӫa tӯ trưӡng ngoài dүn đӃn làm tăng nhӳng khu vӵc mà mômen tӯ cӫa nó tҥo góc nhӓ nhҩt vӟi hưӟng cӫa tӯ trưӡng, giҧm kích cӥ các vùng khác và sҳp xӃp thҷng hàng các mômen tӯ tính theo hưӟng tӯ trưӡng bên ngoài Sӵ bão hòa tӯ tính sӁ đҥt đưӧc khi nào sӵ tăng lên cӫa khu vӵc dùng tӯ lҥi và mômen tӯ tính cӫa tҩt cҧ các phҫn tinh thӇ nhӓ nhҩt đӵӧc tӯ tính hóa tưh sinh trӣ thành cùng hưӟng theo hưӟng cӫa tӯ trưӡng

- Khi tӯ hóa dӑc theo cҥnh hình khӕi, nó mӣ rӝng theo hưӟng đưӡng chéo, nghĩa là co lҥi theo hưӟng tӯ hóa, hiӋn tưӧng đó gӑi là hiӋn tưӡng tӯ gião

Ã 1.Biu di͍ ci͉u mm tͳ

Ãi 1.8 Ãưͣ tͳ óa kó và d͍ tro đơ ti t S̷t

Trang 9

1-c Sҳt đһc biӋt tinh khiӃt

2-c Sҳt tinh khiӃt (QQ,Q8% Fe)

3-c Sҳt kӻ thuұt tinh khiӃt (QQ,Q2%Fe)

4-c Pecmanlôi (78%Ni)

5-c S- Niken

V-c Hӧp kim Sҳt- Niken (2V%Ni)

Theo tӯ tính ngưӡi ta phân vұt liӋu thành nghӏc tӯ, thuұn tӯ và dүn tӯ

" c c cclà nhӳng chҩt có đӝ tӯ thҭm « < 1 và không phө thuӝc vào

cưӡng đӝ tӯ trưӡng bên ngoài Loҥi này gӗm có Hyđro, các khí hiӃm, đa sӕ các hӧp chҩt hӳu cơ, muӕi mӓ và các kim loҥi như : đӗng, kӁm, bҥc, vàng, thӫy ngân

 c ccclàcnhӳng chҩt có đӝ tӯ thҭm « >1 và cũng không phө thuӝc vào

cưӡng đӝ tӯ trưӡng bên ngoài Loҥi này gӗm có oxy, nitơ oxit, muӕi sҳt, các muӕi coban và niken, kim loҥi kiӅm, nhôm, bҥch kim

Ã 1.9.Ýưͥ co tͳ óa cͯa v̵t li͏u s̷t tͳ

Trang 10

10

c¬ c cc là các chҩt có « >1 và phө thuӝc vào cưӡng đӝ tӯ trưӡng

bên ngoài Loҥi này gӗm có : sҳt, niken, coban, và các hӧp kim cӫa chúng hӧp kim crom và mangan

1.2.3 Phân loҥi theo trҥng thái vұt thӇ

- Vұt liӋu điӋn theo trҥng thái vұt rҳn

- Vұt liӋu điӋn theo trҥng thái vұt lӓng

- Vұt liӋu điӋn theo trҥng thái the khi

¬ U I ¬ NG 1

1.c Trình bày cҩu tҥo nguyên tӱ, phân tӱ, phân biӋt chҩt trung tính và chҩt cӵc tính ?

2.c Trình bày nguyên nhân gây ra nhӳng khyӃt tұt trong vұt rҳn ?

3.c Phân loҥi vұt liӋu theo lý thuyӃt phân vùng năng lưӧng cӫa vұt chҩt

4 Tính lӵc hút hưӟng tâm và lӵc hút ly tâm mӝt nguyên tӱ biӃt me= Q,1 10-31 (Kg)qe = 1,V01 10-1Q (C), v = 1,2V.105m/s

5 Tính năng lưӧng mӝt nguyên tӱ biӃt me= Q,1 10-31 (Kg), qe = 1,V01

10-1Q (C), v = 1,24.10V

m/s

V Trình bày cách phân loҥi vұt liӋu điӋn ?

Trang 11

CHƯƠNG 2

VҰT LIӊU DҮN ĐIӊN

2.1 KHÁI NIӊM VÀ TÍNH CHҨT CӪA VҰT LIӊU DҮN ĐIӊN

2.1.1 Khái niӋm vӅ vұt liӋu dүn điӋn

Vұt liӋu dүn điӋn là vұt chҩt mà ӣ trҥng thái bình thưӡng có các điӋn tích

tӵ do NӃu đһt chúng vào trong mӝt điӋn trưӡng, các điӋn tích sӁ chuyӇn đӝng theo mӝt hưӟng nhҩt đӏnh cӫa trưӡng và tҥo thành dòng điӋn Ngưӡi ta gӑi vұt liӋu có tính dүn điӋn

tích không làm biӃn đәi thӵc thӇ đã tҥo thành vұt liӋu đó Vұt dүn có tính dүn điӋn tӱ bao gӗm nhӳng kim loҥi ӣ trҥng thái rҳn hoһc lӓng, hӧp kim và mӝt sӕ chҩt không phҧi kim loҥi như than đá Kim loҥi và hӧp kim có tính dүn điӋn tӕt đưӧc chӃ tҥo thành dây dүn điӋn, như dây cáp, dây quҩn dүn điӋn trong các máy điӋn và khí cө điӋn

Kim loҥi và hӧp kim có điӋn trӣ suҩt lӟn (dүn điӋn kém) đưӧc sӱ dөng trong các khí cө điӋn dùng đӇ sưӣi ҩm, đӕt nóng, chiӃu sáng, làm biӃn trӣ

nên sӵ biӃn đәi hóa hӑc Vұt dүn có tính dүn Ion thông thưӡng là các dung dӏch: dung dӏch axit, dung dӏch kiӅm và các dung dӏch muӕi

Vұt liӋu dүn điӋn có thӇ ӣ thӇ rҳn, lӓng và trong mӝt sӕ điӅu kiӋn phù hӧp có thӇ là thӇ khí hoһc hơi

Vұt liӋu dүn điӋn ӣ thӇ rҳn gӗm các kim loҥi và hӧp kim cӫa chúng (trong mӝt sӕ trưӡng hӧp có thӇ không phҧi là kim loҥi hoһc hӧp kim)

Vұt liӋu dүn điӋn ӣ thӇ lӓng bao gӗm các kim loҥi lӓng và các dung dӏch điӋn phân Vì kim loҥi thưӡng nóng chҧy ӣ nhiӋt đӝ rҩt cao trӯ thӫy ngân (Hg) có nhiӋt đӝ nóng chҧy ӣ -3Q0C do đó trong điӅu kiӋn nhiӋt đӝ bình thưӡng chӍ có thӇ dùng vұt liӋu dүn điӋn kim loҥi lӓng là thӫy ngân

Các chҩt ӣ thӇ khí hoһc hơi có thӇ trӣ nên dүn điӋn nӃu chӏu tác đӝng cӫa điӋn trưӡng lӟn

Trang 12

<- ĐiӋn trӣ suҩt (e mm2/m) S- tiӃt diӋn dây dүn (mm2) l- ChiӅu dài dây dүn(m)

e : điӋn tích cӫa phҫn tӱ mang điӋn

Thay vtb = uE (u - đӝ di chuyӇn cӫa phҫn tӱ mang điӋn) vào (2.3), ta đưӧc dҥng tәng quát cӫa đӏnh luұt ôm:

vӟi = no.e.u đưӧc gӑi là điӋn dүn suҩt

2.2.2.4ccc$cc

Trang 13

2.2.3 ¬ác tác nhân môi trưӡng ҧnh hưӣng đӃn tính dүn điӋn cӫa vұt liӋu

a ̪ ưͧ cͯa i͏t đ͡:

ĐiӋn trӣ suҩt cӫa đa sӕ kim loҥi và hӧp kim đӅu tăng theo nhiӋt đӝ, riêng điӋn trӣ suҩt cӫa cácbon và cӫa dung dӏch điӋn phân giҧm theo nhiӋt đӝ

Thông thưӡng, điӋn trӣ suҩt ӣ nhiӋt đӝ sӱ dөng t2 đưӧc tính toán xuҩt phát tӯ nhiӋt đӝ t1(t1 thưӡng là 200C) theo công thӭc:

<

t2= <

- là hӋ sӕ thay đәi điӋn trӣ suҩt theo nhiӋt đӝ (1/oC)

Qua nghiên cӭu, ngưӡi ta thҩy: Các kim loҥi tinh khiӃt thì hӋ sӕ gҫn như giӕng nhau và đưӧc lҩy bҵng:

Đӕi vӟi khoҧng chênh lӋch nhiӋt đӝ (t2 - t1) thì trung bình là:

=

)tt

( 2 1 1

1 2 t

t t

Trang 14

Khi bӏ chҧy dҿo thì điӋn trӣ suҩt cӫa kim loҥi tăng Nhưng nӃu tiӃn hành nung đӇ cho nó kӃt tinh lҥi thì điӋn trӣ suҩt có thӇ giҧm (giҧm do tác dөng cӫa

sӵ biӃn dҥng làm cho kӃt cҩu cӫa kim loҥi đưӧc chһt chӁ và do sӵ phá huӹ các màn oxit )

b ̪ ưͧ cͯa áp sut:

Khi kéo hoһc nén (áp suҩt thay đәi) thì điӋn trӣ suҩt cӫa vұt dүn biӃn đәi theo biӇu thӭc:

trong đó: <0: điӋn trӣ suҩt ban đҫu cӫa mүu

: ӭng suҩt cơ khí cӫa mүu

k: hӋ sӕ thay đәi cӫa điӋn trӣ suҩt theo áp suҩt

dҩu (+) tương ӭng vӟi biӃn dҥng do kéo

dҩu (-) tương ӭng vӟi biӃn dҥng do nén

Trang 15

Sӵ thay đәi cӫa < khi kéo hoһc nén là do sӵ thay đәi biên đӝ dao đӝng cӫa mҥng tinh thӇ kim loҥi: khi kéo thì < tăng, khi nén thì < giҧm

c Các y͇u t͙ ̫ ưͧ kác:

- Tҥp chҩt phi kim có trong kim loҥi cũng có thӇ làm < tăng

- Thӵc nghiӋm cho thҩy điӋn trӣ suҩt còn chӏu ҧnh hưӣng cӫa trưӡng tӯ và ҧnh hưӣng cӫa ánh sáng

2.2.4 iӋu điӋn thӃ tiӃp xúc và sӭc nhiӋt đӝng

Khi hai kim loҥi khác nhau tiӃp xúc vӟi nhau thì giӳa chúng có mӝt hiӋ u điӋn thӃ gӑi là hiӋu điӋn thӃ tiӃp xúc Nguyên nhân phát sinh hiӋu điӋn thӃ tiӃp xúc là do công thoát cӫa mӛi kim loҥi khác nhau do đó sӕ điӋn tӱ tӵ do trong các kim loҥi (hoһc hӧp kim) không bҵng nhau hình 2.1

Theo thuyӃt điӋn tӱ, hiӋu điӋn thӃ tiӃp xú c giӳa

hai kim loҥi A và B bҵng

oA A

 A

Trong đó: UA và UB - điӋn thӃ tiӃp

xúc cӫa kim loҥi A và B

n0A và noB- mұt đӝ điӋn tӯ trong kim loҥi A và B

HiӋu điӋn thӃ tiӃp xúc cӫa các cһp kim loҥi dao đӝng vài p hҫn mưӡi đӃn vài vôn, nӃu nhiӋt đӝ cӫa cһp bҵng nhau, tәng hiӋu điӋn thӃ trong mҥch kín bҵng không Nhưng khi mӝt phҫn tӱ cӫa cһp có nhiӋt đӝ là T1 còn cһp kia là

T2 thì trong trưӡng hӧp này sӁ phát sinh sӭc nhiӋt điӋn đӝng(s.n.đ.đ)

oA A

ln )

0 2

BiӇu thӭc (2-14) chӭng tӓ s.n.đ.đ là hàm sӕ cӫa hiӋu nhiӋt đӝ

Sӵ xuҩt hiӋn hiӋu điӋn thӃ tiӃp xúc đóng vai trò quan trӑng ӣ hiӋn tưӧng

ăn mòn điӋn hóa và đưӧc úng dөng trong mӝt sӕ khí cө đo lưӡng, đһc biӋt là

A

B

T 1

T 2 mV

Ã .1 Sơ đ cu t̩o c̿p i͏t đi͏

Trang 16

1V

ӭng dөng đӇ chӃ tҥo các cһp nhiӋt ngүu dùng đӇ đo nhiӋt đӝ Bҧng thӃ điӋn hóa cӫa các kim loҥi so vӟi Hyđrô bҧng 2.2

B̫ . B̫ t͇ đi͏ óa cͯa các kim lo̩i so vͣi Ãyđr b̫ .

EAB sӭc nhiӋt điӋn đӝng tiӃp xúc tác dөng giӳa2 thanh kim loҥi A và B

nA và nB sô lưӧng điӋn tӱ tӵ do trong mӝt đơn vӏ phân khӕi (1cm3) cӫa

2 kim loҥi A và B

Æ NhiӋt đӝ tuyӋt đӕi cӫa chӛ tiӃp xúc

2.2.5 Ӌ sӕ nhiӋt đӝ dãn nӣ dài cӫa vұt dүn kim loҥi

HӋ sӕ dãn nӣ nhiӋt theo chiӅu dài cӫa vұt dүn kim loҥi:

dT

dl l

TK

t l l

B̫ .3

Trang 17

cccccccccccccccccccccccccc cVҰT LIӊU ĐIӊN Kim loҥi Khӕi lưӧng

riêng (g/cm 3 )

NhiӋt đӝ nóng chҧy

0 ¬

Ӌ sӕ nhiӋt đӝ dãn nӣ dài

1. 10 6 , đӝ -1

Ӌ sӕ nhiӋt điӋn trӣ suҩt dài đӝ -1 ,

2.2 TÍNH CHҨT CHUNG CӪA KIM LOҤI VÀ HӦP KIM

2.2.1 Tҫm quan trӑng cӫa kim loҥi cӫa kim loҥi và hӧp kim

ĐӃn ngày nay, loài ngưӡi đã biӃt đưӧc trên mӝt trăm nguyên tӕ hóa hӑc, tҩt cҧ các nguyên tӕ đưӧc chia làm hai loҥi : kim loҥi và không kim loҥi trong dó kim loҥi chiӃm tӟi 7Q nguyên tӕ Kim loҥi chӭa nhiӅu nhҩt trong vӓ trái đҩt là nhôm 7% sau đó là sҳt 5%

Trong kӻ thuұt điӋn kim loҥi và hӧp kim cӫa nó là chҩt liӋu không thӇ thiӃu,

nó đưӧc sӱ dөng phә biӃn đӇ sҧn suҩt các thiӃt bӏ khí cө

- Vҿ sáng cӫa kim loҥi: Theo vҿ sáng bӅ ngoài cӫa kim loҥi có thӇ chia thành kim loҥi đen và kim loҥi màu Kim loҥi đen là các hӧp kim cӫa sҳt tӭc là gang

và thép, còn kim loҥi màu là tҩt cҧ các kim loҥi và hӧp kim còn lҥi Kim loҥi không trong suӕt, ngay cҧ nhӳng tҩm kim loҥi đưӧc cán dát rҩt mӓng cũng không đӇ cho ánh sáng xuyên qua nó đưӧc, tuy vұy kim loҥi lҥi có đӝ phҧn chiӃu ánh sáng ӣ mһt ngoài cӫa nó, mӛi kim loҥi phҧn chiӃu ánh sáng theo mӝt màu sҳc ánh sáng riêng mà ta quen gӑi là màu cӫa kim loҥi, thí dө đӗng

có màu đӓ, thiӃc màu trҳng bҥc, kӁm màu xám v.v« Đôi khi trên mһt ngoài cӫa thép có màu khác nhau như: vàng, xanh, tím nhӳng màu đó không phҧi là màu cӫa thép, mà là màu cӫa mһt ngoài thép bӏ phӫ mӝt lӟp oxít, lӟp này tҥo

Trang 18

18

nên do nhiӋt cҳt gӑt nhiӋt, ӣ mӛi nhiӋt đӝ khác nhau, lӟp oxít này có màu sҳc khác nhau Chính nhӡ sӵ biӃn màu cӫa bӅ mһt ngoài cӫa thépmà ta có thӇ phán đoán đưӧc nhiӋt đӝ đӕt nóng cӫa thép khi nhiӋt luyӋn hay rèn

- Tính nóng chҧy: Kim loҥi có tính chҧy loãng khi đӕt nóng và đông đһc khi làm nguӝi NhiӋt đӝ kim ӭng vӟi kim loҥi chuyӇn tӯ thӇ đһc sang thӇ lӓng hoàn toàn gӑi là điӇm nóng chҧy ĐiӇm nóng chҧy có ý nghĩa rҩt quan trӑng trong công nghӋ đúc, vì khi đúc ta phҧi nҩu chҧy loãng kim loҥi ra đӇ rót vào đҫy khuôn, trong công nghӋ điӇm nóng chҧy cũng có ý nghĩa quan trӑng ĐiӇm nóng chҧy cӫa nhiӅu hӧp kim lҥi khác điӇm nón g chҧy cӫa tӯng kim loҥi tҥo nên hӧp kim đó

- Tính dүn nhiӋt: là tính chҩt truyӅn nhiӋt cӫa kim loҥi khi bӏ đӕt nóng hoһc làm lҥnh, kim loҥi có tính chҩt dүn nhiӋt tӕt thì càng dӉ đӕt nóng nhanh và đӗng đӅu, cũng như càng dӉ nguӝi nhanh Các vұt có tính dүn nhiӋt kém muӕn đӕt nóng hoàn toàn phҧi mҩt nhiӅu thӡi gian và nӃu làm nguӝi quá nhanh có thӇ gây nên nӭt, vӥ

- Tính dãn nӣ nhiӋt: ChӍ có mӝt sӕ kim loҥi có tính nhiӉm tӯ, tӭc là nó bӏ tӯ hóa sau khi đưӧc đһt trong mӝt tӯ trưӡng Sҳt và hҫu hӃt các hӧ p kim cӫa sҳt đӅu có tính nhiӉm tӯ Niken và Côban cũng có tính nhiӉm tӯ và đưӧc gӑi là chҩt sҳt tӯ Còn hҫu hӃt các kim loҥi khác không có tính nhiӉm tӯ

b Tí ct óa c

Tính chҩt hóa hӑc biӇu thӏ khҧ năng cӫa kim loҥi và hӧp kim chӕng lҥi tác dөng hóa hӑc và các môi trưӡng có hoҥt tính khác nhau Tính chҩt hóa hӑc cӫa kim loҥi và hӧp kim biӇu thӏ ӣ hai dҥng:

- Tính chӕng ăn mòn: Là khҧ năng chӕng lҥi sӵ ăn mòn cӫa hơi nưӟc hay oxy cӫa không khí ӣ nhiӋt đӝ thưӡng hoһc nhiӋt đӝ cao

- Tính chӏu axít: là khҧ năng chӕng lҥi tác dөng cӫa môi trưӡng axít

c Tí ct cơ c

Thông thưӡng đһc tính cơ đưӧc đһc trưng bҵng giӟi

hҥn bӅn kéo và đӝ giãn nӣ dài tương đӕi khi đӭt l/l

Trên hình 2.2 trình bày hai đưӡng cong

cӫa dây dүn làm bҵng vұt dүn bӏ kéo: đ ưӡng1

ӭng vӟi dây sҧn xuҩt bҵng cách kéo nguӝi, đưӡng2

ӭng vӟi dây đã đưӧc ӫ, ҧnh hưӣng cӫa viӋc ӫ dây

làm giҧm giӟi hҥn bӅn kéo 1,5 2 lҫn và tăng

đӝ giãn dài tương đӕi khi đӭt lên 15 20 lҫn

k

1

Ã . Qua ͏ iͷa ͱ sut cơ kí kéo dy d̳ vͣi đ͡

iã ͧ dài tươ d͙i

Trang 19

2.3 NHӲNG HƯ HӒNG THƯӠNG GҺP VÀ CÁCH CHӐN VҰT LIӊU DҮN ĐIӊN

2.3.1 Nhӳng hư hӓng thưӡng gһp

Trong vұt liӋu dүn điӋn thưӡng gһp nhӳng hiӋn tưӧng hư hӓng sau:

- Tính dүn điӋn cӫa chúng giҧm đi đáng kӇ sau thӡi giam là viӋc lâu dài

- Hay bӏ gãy hoһc bӏ biӃn dҥng do chӏu tác dөng cӫa lӵc cơ khí, lӵc điӋn đӝng

và nhiӋt đӝ cao gây ra

- Bӏ ăn mòn hóa hӑc do tác dөng cӫa môi trưӡng hoһc cӫa các dung môi

2.3.2 ¬ách chӑn vұt liӋu dүn điӋn

Chӑn vұt liӋu dүn điӋn phҧi đҧm bҧo đưӧc các yӃu cҫu vӅ tính chҩt lý hóa, phӍ phù hӧp cho viӋc sӱ dөng vұt liӋu, thông thưӡng phҧi đҧm bҧ o đưӧc các yêu cҫu sau:

- Đӝ dүn điӋn phҧi tӕt

- Có sӭc bӅn cơ khí, đҧm bҧo đưӧc điӅu kiӋn әn đӏnh đӝng và әn đӏnh nhiӋt

- Có khҧ năng kӃt hӧp đưӧc vӟi các kim loҥi khác thành hӧp kim

- Phҧi đҧm bҧo đưӧc tính chҩt lý hӑc như: tính nóng chҧy, tính dүn nhiӋt , tính dãn nӣ nhiӋt

- Đҧm bҧo đưӧc tính chҩt hóa hӑc: tính chӕng ăn mòn do tác dөng cӫa môi trưӡng và các dung môi gây ra

- Đҧm bҧo đưӧc tính chҩt cơ hӑc

2.4 MӜT SӔ VҰT LIӊU DҮN ĐIӊN THÔNG DӨNG

Kim loҥi có điӋn trӣ suҩt < nhӓ (hay điӋn dүn suҩt lӟn) là vұt dүn điӋn tӕt Đӗng, nhôm, sҳt, kӁm, vàng, bҥc và hӧp kim cӫa chúng là nhӳng chҩt dүn điӋn tӕt

2.4.1 Đӗng và hӧp kim cӫa đӗng

" c% (Cu)

Đӗng là vұt liӋu dүn điӋn quan trӑng nhҩt trong tҩt cҧ các vұt liӋu dүn điӋn dùng trong kӻ thuұt điӋn vì nó có nhӳng ưu điӇm nәi trӝi so vӟi các vұt liӋu dүn điӋn khác

®c&c c c

- Là kim loҥi có màu đӓ nhҥt sáng rӵc

- ĐiӋn trӣ suҩt <Cu nhӓ (chӍ lӟn hơn so vӟi bҥc Ag nhưng do bҥc đҳt tiӅn hơn nên ít đưӧc dùng so vӟi đӗng)

Trang 20

- Có khҧ năng tҥo thành hӧp kim tӕt

- Là kim loҥi hiӃm chӍ chiӃm khoҧng 0,01% trong lòng đҩt

Đӗng dùng trong kӻ thuұt điӋn phҧi đưӧc tinh luyӋn bҵng điӋn phân, tҥp chҩt lүn trong đӗng dù mӝt lưӧng rҩt nhӓ thì tính dүn điӋn cӫa nó cũng giҧm

đi đáng kӇ

Qua nghiên cӭu, ngưӡi ta thҩy rҵng: nӃu trong đӗng có 0,5% Zn, Ni hay

Al thì điӋn dүn suҩt cӫa nó (Cu) giҧm đi 25% 40% và nӃu trong đӗng có 0,5% Ba, As, P, Si thì có thӇ giҧm đӃn 55%

Vì vұy đӇ làm vұt dүn, thưӡng chӍ dùng đӗng điӋn phân chӭa trên QQ,Q%

- ҧnh hưӣng cӫa gia công cơ khí

- ҧnh hưӣng cӫa quá trình sӱ lý nhiӋt

Nhìn chung các ҧnh hưӣng trên đӅu giҧm điӋn dүn suҩt cӫa đӗng

- Đӗng đưӧc sӱ dөng trong công nghiӋp là loҥi đӗng tinh chӃ, nó đưӧc phân loҥi trên cơ sӣ các tҥp chҩt có trong đӗng tӭc là mӭc đӝ tinh khiӃt, bҧng 2.4

B̫ .4

Trang 21

- ҧnh hưӣng cӫa chҩt thêm vào : Các kim loҥi thêm vào : Al, Zn, Ni, «

sӁ làm tăng sӭc bӅn cơ khí Do đó ngưӡi ta sӱ dөng nhiӅu hӧp kim cӫa đӗng

- ҧnh hưӣng cӫa gia công cơ khí:

+/ ӣ trҥng thái ӫ nhiӋt ( mӅm) đӝ bӅn đӭt khi kéo: k = 22kG/cm2

+/ Khi kéo thành sӧi (nguӝi ): k = 45kG/cm2

Vì vұy, đӇ dӉ dàng khi sӱ dөng nên gia nhiӋt vұt liӋu đӗng

Lưư ý: Vì sӭc bӅn cơ khí cӫa đӗng giҧm khi nhiӋt đӝ 770C tӯ 45kG/cm2

xuӕng 35kG/cm2 sau khoҧng thӡi gian là 80 ngày, nên nhӳng quy đӏnh vӅ phương diӋn kӻ thuұt phҧi làm sao cho giӟi hҥn nung nóng bình thưӡng cӫa dây dүn trҫn sao cho nhiӋt đӝ cӫa chúng không vưӧt quá 700C

- ӣ nhiӋt đӝ thưӡng , đӗng là vұt liӋu có sӭc đӅ kháng tӕt vӟi sӵ ăn mòn ( do Đӗng có điӋn hóa lӟn +0,340 so vӟi H là +0,000)

- Đӗng có khҧ năng đè kháng tӕt vӟi tác đӝng cӫa nưӟc và nhӳng khi thӡi tiӃt xҩu và có tҥo thành lӟp ôxit đӗng có tác dөng bҧo vӋ

®c1c2:

- Đӗng cӭng đưӧc dùng ӣ nhӳng nơi cҫn sӭc bӅn cơ giӟi cao, chӏu đưӧc mài mòn như làm cә góp điӋn, các thanh dүn ӣ tӫ phân phӕi, các thanh cái các trҥm biӃn áp, các lưӥi dao chính cӫa cҫu dao, các tiӃp điӇm cӫa thiӃt bӏ bҧo vӋ

- Đӗng mӅm đưӧc dùng ӣ nhӳng nơi cҫn đӝ uӕn lӟn và sӭc bӅn cơ giӟi cao như: ruӝt dүn điӋn cáp, thanh góp điӋn áp cao, dây dүn điӋn, dây quҩn trong các máy điӋn

B̫.5 Các tí ct v̵t lý óa c cí cͯa đ đi͏ p

-

- 1/0C W/cm.grd

8,Q0

0,01748 0,0178V 0,003Q3 3,Q2 0,Q38

Trang 22

22

- NhiӋt đӝ nóng chҧy

- NhiӋt lưӧng riêng trung bình ӣ 250C

- ĐiӇm sôi ӣ 7V0mm cӝt thӫy ngân

- HӋ sӕ giãn nӣ dài trung bình ӣ 200C

- NhiӋt đӝ kӃt tinh lҥi

0C 1/đӝ ( grd)

0C kG/mm2kG/mm2

V

1083 0,0Q18

2325 1V,42.10-V

200

13000

21

45 +0,34

 c345c c c%c

Hӧp kim trong đó vұt liӋu đӗng là thành phҫn cơ bҧn, có đһc điӇm là sӭc bӅn

cơ khí lӟn, đӝ cӭng cao, có đӝ dai tӕt, mà u đҽp và có tính chҩt dӉ nóng chҧy Hӧp kim cӫa đӗng có thӇ đúc thành các dҥng bình phӭc tҥp; ngưӡi ta dӉ dàng gia công trên máy công cө và cӓ thӇ phӫ lên bӅ mһt cӫa các kim loҥi khác theo phương pháp mҥ điӋn Nhӳng hӧp kim chính cӫa đӗng đưӧc sӱ dөng trong kӻ thuұt điӋn là: Đӗng thanh, đӗng thau, các hӧp kim dùng làm điӋn trӣ

Ngoài viӋc dùng đӗng tinh khiӃt đӇ làm vұt dүn, ngưӡi ta còn dùng các hӧp kim cӫa đӗng vӟi các chҩt khác như: thiӃc, silic, phӕtpho, bêrili, crôm, mangan, cadmi , trong đó đӗng chiӃm vӏ trí cơ bҧn, còn các chҩt khác có hàm lưӧng thҩp Căn cӭ vào lưӧng và thành phҫn các chҩt chӭa trong đӗng, ngưӡi ta chia hӧp kim cӫa đӗng thành các dҥng chӫ yӃu như sau:

®c%c c6%c78c

Đӗng thanh là mӝt hӧp kim cӫa đӗng, có thêm mӝt sӕ kim loҥi khác đӇ tăng cưӡng đӝ cӭng, sӭc bӅn và dӉ nóng chҧy

TuǤ theo các vұt liӋu thêm vào, ngưӡi ta phân biӋt:

åc Đӗng thanh vӟi thiӃc

åc Đӗng thanh vӟi thiӃc và kӁm

åc Đӗng thanh vӟi nhôm

åc Đӗng thanh vӟi Bêrili

Đӗng thanh đưӧc dùng đӇ chӃ tҥo các chi tiӃt dүn điӋn trong các máy điӋn

và khí cө điӋn; đӇ gia công các chi tiӃt nӕi và giӳ dây dүn, các ӕc vít, đai cho hӋ thӕng nӕi đҩt, cә góp điӋn, các giá đӥ và giӳ,

Trang 23

- NhiӋt đӝ nóng chҧy bình thưӡng

- HӋ sӕ giãn nӣ dài trung bình 0-1000C

e-1cm-1.10V

- 1/0C W/cm.grd

0C Kcal/kg.grd 1/đӝ ( grd)

0C kG/mm2kG/mm2

%

7,2- 8,Q 1,Q2-11,1 0,52-0,0Q

0,004 0,54- 0,43

Q00-1200 0,10 1V,V.10-V

V30-750

Q000-13000

50 - 85 3-30

B̫ Các đ̿c tí cơ cͯa đ ta Nm đ͹oc s͵ dͭ tro kͿ tu̵t đi͏

Ký hiӋu Mӭc đӝ cӭng Sӭc bӅn khi

Kéo:Kg/mm2 (tӕi thiӇu)

Đӛ dүn dài tương đӕi Khi đӭt % (tӕi thiӇu)

Đӝ cӭng Brinell H B (tӕi thiӇu)

Trӑng lương riêng

Kg/cm2

-c ½ cӭng -c Cӭng

35-45 42-45 50-V3

®c%c c

Đӗng thau là mӝt hӧp kim đӗng vӟi kӁm, trong đó kӁm không vưӧt quá 4V% Ӣ nhiӋt đӝ cao, sӭc bӅn cӫa đӗng thau đӕi vӟi sӵ ăn mòn do oxyt hóa sӁ giҧm Tӕc đӝ oxyt hóa cӫa đӗng thau càng nhӓ (so vӟi đ ӗng tinh khiӃt) khi tӹ

Trang 24

2.4.2 Nhôm và hӧp kim cӫa nhôm

- Có điӋn dүn suҩt và nhiӋt dүn cao, chӍ sau Ag và Cu

- Gia công dӉ dàng khi nóng và khi nguӝi

- Có sӭc bӅn đӕi vӟi sӵ ăn mòn do có lӟp oxit rҩt mӓng tҥo ra khi tiӃp xúc vӟi không khí

- Sӭc bӅn cơ khí tương đӕi bé

- Lӟp oxit có điӋn dүn lӟn nên khi khó khăn cho viӋc tiӃp xúc

- NhiӋt đӝ xӱ lý nhiӋt ( ӫ)

Kg/dm3 ecm.10-V

e-1cm-1.10V

- 1/0C W/cm.grd

0

C Kcal/kg.grd

0C 1/đӝ ( grd)

0

C

2,7 2,Q4 0,34

0,004 2,1

Q3 0,225Q

2270 23,81.10-V

V30-750

Trang 25

®cc!#c$c'(cc)c*c+ c #ccc!#c$ c

ĐiӋn trӣ suҩt cӫa nhôm ӣ 200C là 2,Q41.10-V(e.cm) HӋ sӕ thay đәi điӋn trӣ suҩt theo nhiӋt đӝ = 0,004- 0,004Q (1/0C) tùy thuӝc vào mӭc đӝ tinh khiӃt, điӋn dүn suҩt = 0,34.10V

(1/e.cm)

So sánh vӟi đӗng, nhôm có tính chҩt cơ và điӋn ít thuұn lӧi hơn Trӑng lưӧng nhҽ (trӑng lưӧng Al nhӓ hơn Cu 3,5 lҫn), tính dҿo cao So vӟi đӗng, nhôm kém hơn vӅ các mһt điӋn và cơ Vӟi dây dүn có cùng tiӃt diӋn và đӝ dài thì dây bҵng nhôm có điӋn trӣ lӟn hơn đӗng khoҧng 0,02Q5/0,0175 = 1,V8 lҫn

Do đó nӃu có hai dây dүn bҵng nhôm và đӗng có điӋn trӣ như nhau thì dây nhôm phҧi có tiӃt diӋn lӟn hơn 1,VVQ lҫn so vӟi dây đӗng (hay đưӡng kính cӫa dây nhôm lӟn hơn do vӟi dây đӗng là 1,V8= 1,3 lҫn)

Vì vұy, nӃu bӏ ràng buӝc bӣi kích thưӟc thì không thӇ thay đӗng bҵng nhôm đưӧc

Các yӃu tӕ ҧnh hưӣng đӃn điӋn trӣ suҩt

- ҧnh hưӣng cӫa các tҥp chҩt

- ҧnh hưӣng cӫa gia công cơ khí

- ҧnh hưӣng cӫa quá trình sӱ lý nhiӋt

Nhìn chung các ҧnh hưӣng trên đӅu làm tăng điӋn trӣ suҩt và thay đәi hӋ sӕ cӫa nhôm

B̫ ̫ ưͧ pͭ cͯa s̷t và Silic đ͙i vͣi đi͏ trͧ sut cͯa m

0,0023 0,1 0,32 0,41

2,V3 2,7V7 2,78 2,835

4,33.10-V 4,10.10-V 4,13.10-V 4,10.10-V

Trang 26

Ӣ nhiӋt đӝ thưӡng, khi đӇ trong không khí, nhôm sӁ đưӧc bӑc mӝt lӟp mӓng, chҳc nӏt oxit, lӟp này có điӋn trӣ lӟn và nó ngăn ngӯa viӋc oxyt hóa tiӃp tөc, do vұy nó đҧm bҧo là mӝt lӟp bҧo vӋ tӕt đӕi vӟi sӵ ăn mòn, ngay cҧ trong điӅu kiӋn môi trưӡng khí hұu ҭm ưӟt và hay thay đәi Song trong trưӡng hӧp tӗn tҥi các khí khác trong khí quyӇn như CO2, NH3, SO2 và đӝ ҭm lӟn

có thӇ phát sinh ăn mòn điӋn hóa HiӋn tưӧng ăn mòn điӋn hóa có thӇ xҧy ra ӣ mӕi tiӃp xúc giӳa kim loҥi cơ bҧn và tuǤ theo tình hình cө thӇ, có thӇ dүn đӃn

sӵ liên hӋ tӯng phҫn tӱ nhӓ cӫa chúng Trong sӵ tӗn tҥi cӫa đӝ ҭm và các tҥp chҩt có trong không khí sӁ tҥo lên hàng loҥt nhӳng phҫn tӱ điӋn Ganvanic bé nhӓ dүn đӃn sӵ ăn mòn dây dүn Nhӳng liên hӋ ҩy có thӇ làm mҩt tính tinh khiӃt cӫa nhôm và do đó dӉ dàng tҥo nên sӵ ăn mòn nhanh, đһc biӋt ӣ nhӳng

vӏ trí tiӃp xúc trong quá trình lҳp đһt điӋn

Thông qua các thí nghiӋm thӵc hiӋn trên bӡ biӇn trong không khí vӟi gió mҥnh, bөi cát và không khí ҭm cӫa biӇn, đӕi vӟi dây dүn nhôm có đӝ tinh khiӃt khác nhau, ngưӡi ta thҩy rҵng: nhôm vӟi đӝ tinh khiӃt QQ,5% đưӧc gia công và lҳp ráp dù cho sӵ chăm sóc cҭn thұn nó vүn bӏ ăn mòn nhiӅu hơn đӗng

Đһc biӋt trong kӻ thuұt điӋn hay phҧi nӕi điӋn đӗng vӟi nhôm NӃu chӛ tiӃp xúc bӏ ҭm thì ӣ đҩy sӁ có mӝt sӭc điӋn đӝng có chiӅu đ i tӯ nhôm sang đӗng, do đó phҫn nhôm ӣ chӛ tiӃp xúc bӏ ăn mòn rҩt nhanh Vì vұy chӛ tiӃp xúc giӳa nhôm và đӗng cҫn đưӧc chú ý bҧo vӋ chӕng ҭm (ví dө như quét sơn)

Nhôm đưӧc sӱ dөng trong công nghiӋp đưӧc phân loҥi trên cơ sӣ tӹ lӋ % cӫa kim loҥi tính khiӃt và tҥp chҩt, bҧng 2.5

B̫ .6

Nhôm% QQ,Q0 QQ,85 QQ,70 QQ,V0 QQ,50 QQ,00 Q8,00

Trang 27

Theo tiêu chuҭn nưӟc ngoài thi nhôm đưӧc sӱ dөng trong kӻ thuұt đӇ làm dây dүn điӋn phҧi có đӝ tinh khiӃt > QQ,5%

+ ҧnh hưӣng cӫa nhӳng chҩt thêm vào: các kim loҥi thêm vào : Fe, Zn,

Si, Mg« sӁ làm tăng sӭc bӅn cơ khí

+ ҧnh hưӣng cӫa gia công cơ khí: khi gia công cơ khí tính chҩt cơ cӫa nhôm phө thuӝc vào tҥp chҩt: Nhôm tinh khiӃt thì k = VkG/cm2, khi có tҥp chҩt 0,5% thì k = 11kG/cm2

Nhôm tác dөng mҥnh vӟi oxi, trong không khí ngay ӣ nhiӋt đӝ thưӡng nhôm đưӧc bӑc mӝt lӟp mӓng, chҳc nӏch oxit Lӟp này có điӋn trӣ cao và nó nagưn cҧn viӋc oxi hóa tiӃp tөc Do vұy nó đҧm bҧo sӁ có mӝt lӟp bҧo vӋ tӕt đӕi vӟi sӵ ăn mòn ngay cҧ trong điӅu kiӋn môi trưӡng khí hұu ҭm uӟt

Song trong trưӡng hӧp có tӗn tҥi trong khí quyӇn các loҥi khí như CO2 ,

NH3 , S02 « Và đӝ ҭm ưӟt lӟn có thӇ phát sinh ăn mòn điӋn hóa, vì nhôm có thӃ điӋn hóa gҫn như ít nhҩt so vӟi H (-1,34) và sӵ tiӃp xúc vӟi các kim loҥi khác có điӋn hóa lӟn hơn thì sӁ nguy hҥi đӕi vӟi nhôm, ví dө như Cu ( +0,34), trong trưӡng hӧp này sӁ phát sinh dòng điӋn tӯ nhôm vӅ đӗng làm cho nhôm

2Al ± Ve = 2Al+3, 4H+ +Ve = 3H2 , 2Al+3 + VOH- = 2 Al(OH)3

Vì thӃ nhôm bӏ ăn nòn khá mҥnh

®c1c2:

Trong kӻ thuұt điӋn, nhôm đưӧc sӱ dөng phә biӃn đӇ chӃ tҥo:

åc Dây dүn điӋn đi trên không đӇ truyӅn tҧi điӋn năng

åc Ruӝt cáp điӋn

åc Các thanh ghép và chi tiӃt cho trang thiӃt bӏ điӋn

åc Dây quҩn trong các máy điӋn

åc Các lá nhôm đӇ làm tө điӋn, lõi dүn tӯ máy biӃn áp, các rôto cӫa đӝng cơ điӋn,

Trang 28

28

 c345c c c c

Nhôm có nhiӅu hӧp kim dùng đӇ đúc và đӇ kéo dây dүn điӋn

Các hӧp kim chính cӫa nhôm dùng đӇ đúc có thӇ là nhӳng loҥi sau:

Al-Zn-Cu, Al-Cu, Al-Cu-Ni, Al-Si, Al-Si-Cu, Al-Si-Mg, Al-Mg, Al-Mg-Mn Mӝt hӧp kim đưӧc dùng phә biӃn đӇ chӃ tҥo dây dүn là hӧp kim

"aldrey" Chúng là hӧp kim cӫa nhôm vӟi (0,3 0,5)%Mg, (0,40,7)% Si, (0,20,3)% Fe Tә hӧp làm cho hӧp kim có tính chҩt cơ khí tӕt Dây dүn bҵng hӧp kim loҥi "aldrey" nhұn đưӧc thông qua viӋc tôi hӧp kim (nung nóng đӃn 500V000C), kéo nó thành sӧi ӣ kích thưӟc mong muӕn và làm già hóa nhân tҥo bҵng nung nóng 1502000C Sӭc bӅn cӫa dây dүn "aldrey" lӟn gҩp khoҧng 2 lҫn so vӟi dây dүn Al tinh khiӃt Vì vұy, khi dùng dây dүn "aldrey"

có thӇ tăng khoҧng cách giӳa các cӝt cӫa đưӡ ng dây trên không, giҧm chi phí xây dӵng đáng kӇ

2.4.3 ¬hì và hӧp kim cӫa chì

Chì đưӧc tinh luyӋn tӯ các mӓ có trong tӵ nhiên như: Galen (PbS), Xezurit (PbCO3), Anglezit (PbSO4) Có thӇ thu đưӧc chì ӣ mӭc đӝ tinh khiӃt (Q2QQ,Q4%)

Chì là kim loҥi có màu tro sáng, rҩt mӅm, có thӇ uӕn cong, dát mӓng dӉ dàng hoһc cҳt bҵng dao cҳt công nghiӋp, nhiӋt đӝ nóng chҧy thҩp

Chì có điӋn trӣ suҩt cao < = 0,21 emm2/m và nhiӋt dүn suҩt nhӓ Nó là vұt liӋu bҧo vӋ tӕt nhҩt đӕi vӟi sӵ xuyên thӫng cӫa tia X (tia Rơntge n)

Mӝt lӟp chì dày 1mm ӣ 200300kV có tác dөng bҧo vӋ như mӝt lӟp thép dày 11,5mm hay mӝt lӟp gҥch có chiӅu dày 110mm

Chì và hӧp kim cӫa nó đưӧc dùng đӇ làm lӟp vӓ bҧo vӋ ӣ cáp điӋn nhҵm chӕng lҥi ҭm ưӟt

Chì còn đưӧc dùng đӇ chӃ tҥo các bҧn cӵc cӫa acq uy, dùng đӇ làm dây chҧy bҧo vӋ các đưӡng dây dүn điӋn và các thiӃt bӏ điӋn

Chì đưӧc tinh luyӋn tӯ các mӓ có trong tӵ nhiên như: Galen (PbS), Xezurit (PbCO3), Anglezit (PbSO4) Có thӇ thu đưӧc chì ӣ mӭc đӝ tinh khiӃt (Q2QQ,Q4%)

Chì là kim loҥi có màu tro sáng, rҩt mӅm, có thӇ uӕn cong, dát mӓng dӉ dàng hoһc cҳt bҵng dao cҳt công nghiӋp, nhiӋt đӝ nóng chҧy thҩp

Trang 29

- Modun đàn hӗi, E

- Sӭc bӅn đӭt khi kéo

- ThӃ điӋn hóa so vӟi H

Kg/dm3 ecm.10-V

e-1cm-1.10V

- 1/0C W/cm.grd

0C Kcal/kg.grd

0C 1/đӝ ( grd) kG/mm2kG/mm2

V

11.34 20,8 0,048

0,00428 0,35 327,3 0,0030Q

1740 2Q,3.10-V

1700 1,5

Trang 30

30

Sҳt tinh khiӃt (QQ,7 QQ,Q)% Fe trong kӻ thuұt thӵc tӃ rҩt ít đưӧc sӱ dөng

B̫ Các s͙ v̵t lý óa c cí cͯa s̷t ti ki͇t

- NhiӋt lưӧng riêng trung bình ӣ 20-1000C

- Đӝ dãn dài riêng khi đӭt

- Thê điӋn hóa so vӟi H

Kg/dm3 ecm.10-V

e-1cm-1.10V

- 1/0C W/cm.grd

0C Kcal/kg.grd

0C 1/đӝ ( grd)

% kG/mm2kG/mm2

V

7,8V

10 0,10

0,00V57 0,75

1535 0,111

2740 12,3.10-V

50

21070

22 0,44

cThép đưӧc dùng làm vұt dүn thưӡng dùng loҥi thép có hàm lưӧng Cacbon (0,10 0,1Q)%C, có giӟi hҥn chӏu kéo (70 75)kg/mm2, đӝ giãn khi đӭt (5 8)%, điӋn trӣ suҩt lӟn hơn đӗng (V 7) lҫn

Nhưӧc điӇm cӫa thép là dӉ bӏ ăn mòn thông qua hiӋn tưӧng rӍ ngay ӣ nhiӋt đӝ bình thưӡng và đһc biӋt là rӍ rҩt nhanh ӣ nhiӋt đӝ cao và ӣ môi trưӡng ҭm ưӟt ĐӇ khҳc phөc hiӋn tưӧng này, bӅ mһt tiӃp xúc cӫa sҳt thưӡng đưӧc phӫ mӝt lӟp vұt liӋu әn đӏnh hơn như Cadmi, Zn, Mһc dù vұy, nó cũng có mӝt sӕ ưu điӇm nәi trӝi so vӟi các kim loҥi khác nên đưӧc sӱ dөng phә biӃn làm vұt dүn:

cThép có sӭc bӅn cơ khí lӟn gҩp 2 2,5 lҫn so vӟi đӗng và do đó dây dүn thép có thӇ dùng ӣ nhӳng khoҧng cӝt lӟn, nhӳng tuyӃn vưӧt sông rӝng (có thӇ sӱ dөng vӟi khoҧng cӝt tӯ 1500 1Q00m)

cSӵ phong phú cӫa thép trong quһng thiên nhiên và giá thành hҥ tҥo cho dây dүn hoһc thanh dүn điӋn bҵng thép có giá thҩp hơn nhiӅu so vӟi bҵng đӗng hoһc nhôm

Trang 31

cĐӕi vӟi đưӡng dây dүn truyӅn tҧi điӋn năng, ngưӡi ta sӱ dөng dây dүn bҵng thép nhiӅu sӧi hoһc bӋn thành chão hoһc sӱ dөng chão thép-nhôm, vӟi thép đưӧc tráng kӁm đưӧc đһt ӣ giӳa

ĐӇ dùng thép làm thanh dүn thưӡng là thép cacbon dát mӓng khi nóng (C = 0,74%, Mn = 0,71%, S = 0,002%, Si = 0,25%, P = 0,03%) có điӋn trӣ suҩt < = 0,135 e mm2/m

Thép hay đưӧc dùng làm dây dүn, thanh dүn đӇ bҧo vӋ quá điӋn áp (chӕng sét) và các trang thiӃt bӏ bҧo vӋ nӕi đҩt

Ngoài ra, thép còn đưӧc dùng đӇ chӃ tҥo các điӋn trӣ phát nóng vӟi nhiӋt

- Phương pháp lҩy kӁm thông qua điӋn phân tӯ mӓ calci và có sunfat chӏu điӋn phân như ZnSO4 trong bình bҵng gӛ bӑc chì

Theo tiêu chuҭn mӝt sӕ nưӟc kӁm đưӧc phân loҥi tùy theo đһc tính cӫa kӁm, mӭc đӝ tҥp chҩt vv và có nhӳng loҥi sau: loҥi phҭm chҩt L, loҥi phҭm chҩt

O, và loҥi phҭm chҩt Z sӵ cҩu thành cӫa nhӳng loҥi kӁm các thành phҭm trên đưӧc giӟi thiӋu bҧng 2.7

B̫ S͹ cu tà cͯa kͅm luy͏ kim

0,1 0,2 0,2

0,04 0,04 0,10

0,005 0,005 0,010

0,015 0,015 0,015

0,005 0,05 0,05

0,002 0,002 0,05

Còn lҥi Còn lҥi Còn lҥi

Trang 32

32

Giӳa các tҥp chҩt trên, thì Pb tҥo cho kӁm dӉ dát dát, còn sҳt Fe làm cho kӁm

dӉ vӥ ( dòn), kӁm luyӋn kim đӵӧc đúc thành các khӕi có trӑng lưӧng 20 2kg KӁm đưӧc dùng trong kӻ thuұt điӋn cho các phҫn tӱ galvanic, phҧi có tӍ

lӋ phҫn trăm tӕi đa 1%Pb và 0,02%Fe

- NhiӋt đӝ xӱ lý nhiӋt ( ӫ)

- Đӝ dãn dài riêng khi kéo đӭt

Kg/dm3 ecm.10-V

e-1cm-1.10V

- 1/0C W/cm.grd

0C Kcal/kg.grd

0C 1/đӝ ( grd)

0C kG/mm2kG/mm2

%

V

7,14 5,Q2 0,17

0,0041Q 1,128 41Q,5 0,0Q4V

Q07 3Q,5.10-V

V30-750

13000 11,2 ± 13,3 35-45

- 0,7V

2.4.5.2 Đһc tính

KӁm là kim loҥi có màu tro xám hơi ngҧ màu trҳng Nó có tính chiӃu sáng và sau mӝt thӡi gian nó trӣ nên màu mӡ đөc do vì tác dөng cӫa không khí, không khí dӉ tҥo cho kӁm mӝt lӟp oxít bҧo vӋ, sau đó lӟp này chuyӇn thành kiӅm cácbonnat, chính lӟp này bҧo vӋ cho kӁm không bӏ ăn mòn KӁm có cҩu trúc tinh thӇ, ӣ nhiӋt đӝ bình thưӡng ít chӏu dát mӓng, song nӃu nung nóng ӣ 100 -

1500C thì tính dát mӓng tăng lên, và do vұy ngưӡi ta có thӇ dát mӓng, rèn và kéo thành sӧi ӣ nhiӋt đӝ 200 ± 2500C thì kӁm trӣ nên dòn vì vұy có thӇ đұp

vӥ thành bӝt ӣ trҥng thái lӓng, nó chҧy dӉ dàng và có thӇ rtót đҫy vào khuôn

dӉ ràng Nó dӉ bӏ tác dөng cӫa axít và chҩt kiӅm vӟi nhӳng chҩt đó nó tҥo

Trang 33

thành tә hӧp chҩt đӝc Các đһc tính cӫa kӁm dùng làm dây dүn so vӟi kim

loҥi khác đưӧc giӟi thiӋu bҧng 2

B̫ Tí ct cͯa kͅm và maiê dù làm dy d̳ so sá vͣi đ và m

Vұt liӋu Trӑng

lưӧng riêng Kg/dm3

ĐiӋn dүn suҩt m/emm2

Sӭc bӅn đӭt khi kéo Kg/mm2

Đӝ dүn dài

Trӑng lưӧng dây dүn trӑng lưӧng đӗng

V ,8

5V 3V 21,7 1V,2 15,5-15,8 1V,8

45

20

10

30 40-43 47,Q

1 1,25 1,V 1,83 1,8Q 1,82

1 0,47 0,44 2,V7 2,8V 2.54

Tӯ bҧng 2«chúng ta có nhұn xét là: Dây dүn bҵng kӁm, ӣ nhiӋt đӝ bình

thưӡng, tính chҩt cơ khí có thӇ so sánh vӟi tính chҩt cơ khí cӫa đӗng mӅm

Khi tăng nhiӋt đӝ, sӭc bӅn khi kéo cӫa kӉm sӁ giҧm rҩt nhiӅu (ӣ 1000C giҧm

đӃn V0- 70% trong khi đó, sӭc bӅn khi kép cӫa đӗng ӣ cùng nhiӋt đӝ sӁ chӍ

giҧm đӃn Q%, còn nhôm chӍ giҧm 10%

2.4.5.3 ӭng dөng

Nhӳng ӭng dөng chính cӫa kӁm trong kӻ thuұt điӋn là :

- Dây dүn bҵng kӁm khi thêm thành phҫn đӗng hay nhôm vào, đôi lúc đưӧc

dùng thay thӃ cho dây dүn bҵng đӗng hay bҵng nhôm

- Dây dүn ZnAl-1 ( bҧng 2 ) cho phҭm chҩt tӕt vì nó không tҥo nên đưӡng

nӭt nҿ Tương tӵ như vұy, dây dүn vӟi 0,13%Fe có thӇ kéo thành sӧi nhӓ khi

nguӝi mà không bӏ nӭt nҿ

- Các thanh góp bҵng kӁm cho phép áp suҩt 20 -50kG/cm2

- Các điӋn cӵc dùng cho các phҫn tӱ galvani

- Các lá kӁm dùng làm cҫu chì nóng chҧy, sҧn suҩt theo phương pháp điӋn

Trang 34

2.4.6 Mӝt sӕ kim loҥi và hӧi kim khác

Wofram (Tungsten) tìm thҩy trong tӵ nhiên dưӟi dҥng mӓ: Woframit (FeOMnO)WO3, quһng selit (CaOWO3), thông qua các phҧn ӭng hóa hӑc khác nhau, các quһng này chuyӇn thành Trioxyt Wofram (WO3) rӗi điӅu chӃ

tӯ đây đưӧc Wofram (W) thông qua điӋn phân ӣ nhiӋt đӝ cao 1050 13000C Wofram là mӝt kim loҥi có sӭc bӅn đӭt và đӝ cӭng rҩt cao, nhiӋt đӝ nóng chҧy cao nhҩt trong sӕ tҩt cҧ các kim loҥi đưӧc sӱ dөng trong kӻ thuұt điӋn, đưӧc chӃ tҥo thành sӧi tóc trong các bóng đèn điӋn sӧi đӕt, chӃ tҥo các điӋn trӣ phát nóng cho các lò điӋn, Tuy nhiên, đӇ cҧn trӣ sӵ oxyt hóa dây tóc

và sӵ bay hơi cӫa nó, các bóng đèn nung sáng đưӧc thӵc hiӋn trong chân không hay vӟi môi trưӡng khí trơ (argon, nitơ), khi đó có thӇ làm viӋc ӣ

23000C

Wofram tinh khiӃt (QQ,5 QQ,8%) còn đưӧc dùng đӇ chӃ tҥo các tiӃp điӇm điӋn có dòng điӋn nhӓ Đӕi vӟi tiӃp điӇm điӋn ӣ công suҩt lӟn (dòng điӋn lӟn), ngưӡi ta dùng hӧp kim cӫa Wofram vӟi bҥc hay Wofram vӟi đӗng nén lҥi

B̫ Các s͙ v̵t lý óa c cí cͯa Wofram

Kg/dm3 ecm.10-V

e-1cm-1.10V

- 1/0C W/cm.grd

0C Kcal/kg.grd

0C 1/đӝ ( grd)

1Q,3 5,55 0,18

0,004V8 1,QQ

3380 0,0338

5000 4,5.10-V

Trang 35

Niken còn đưӧc gӑi là kӅn, tӗn tҥi dưӟi dҥng mӓ trong thiên nhiên:

åc Sulfua đa kim loҥi: quһng Milerit (NiS), Penlandit ((FeNi)2S8)

åc Silicat: Canarit (2NiO3SiO2.H2O), Gac-ni-erit (NiMgSiO3)

åc Sulfua và Asenua - Nikelen: NiAs, NiAs2

Qua hàng loҥt các phҧn ӭng ngưӡi ta có thӇ chӃ tҥo đưӧc Niken vӟi đӝ tinh khiӃt QQ,Q%

Niken là kim loҥi màu trҳng-xám tro, nó không bӏ oxyt hóa trong không khí và trong nưӟc ӣ điӅu kiӋn bình thưӡng (chӍ bӏ oxyt hóa ӣ nhiӋt đӝ trên

5000C) là kim loҥi bӅn, dӉ dát mӓng và vuӕt giãn đưӧc cҧ khi nguӝi và khi nóng

Niken đưӧc dùng đӇ chӃ tҥo các nhiӋt ngүu đo nhiӋt đӝ (Ni -Fe, Ni-Cr); chӃ tҥo các tiӃp điӇm điӋn làm viӋc trong môi trưӡng Cacbua Hydro đӕi vӟi dòng điӋn nhӓ và điӋn áp lӟn (đӕi vӟi công suҩt lӟn, tiӃp điӇm dùng hӧp kim Ni-Ag) ; chӃ tҥo các điӋn trӣ phát nóng, đӃn Q000C ; dùng đӇ mҥ bҧo vӋ cho nhӳng chi tiӃt bҵng sҳt thép thông qua phương pháp điӋn phân, dùng đӇ chӃ tҥo các máy điӋn cӵc dương (anot) cӫa các acquy kiӅm

B̫ Các s͙ v̵t lý óa c cí cͯa Nik

Kg/dm3 ecm.10-V

e-1cm-1.10V

1/0C

W/cm.grd

0C Kcal/kg.grd

0C

8,Q 8,VQ ӫ nhiӋt mӅm

Q,52 cӭng 0,15 ӫ nhiӋt mӅm 0,105 cӭng 0,0044- 0,00VQ

0,5Q3

1453 0,108V

3000

Trang 36

Pira-Thông qua điӋn phân tinh chӃ có thӇ thu đưӧc bҥc tinh khiӃt (QQ,80

QQ,QQQ)%

Bҥc là kim loҥi có điӋn trӣ suҩt nhӓ < = 0,01V emm2/m nên dүn điӋn tӕt nhҩt trong tҩt cҧ các kim loҥi Nó có màu trҳng và chiӃu sáng, chiӃu sáng này không bӏ mҩt đi trong môi trưӡng không khí Ӣ nhiӋt đӝ bình thưӡng, thұm chí cҧ ӣ nhiӋt đӝ cao bҥc vүn không bӏ oxyt hóa do vұy Ag đưӧc liӋt vào nhóm kim loҥi quý

Trong kӻ thuұt điӋn, bҥc đưӧc sӱ dөng

cLàm dây dүn, dây quҩn, tiӃp điӇm trong kӻ thuұt thu thanh, vô tuyӃn, làm dây chҧy bҧo vӋ

cHӧp kim vӟi Mangan hay Niken đưӧc dùng làm dây dүn trong các máy đo

cĐӇ mҥ cho các kim loҥi khác, ngăn oxyt hóa, đӇ tráng gương, tráng kim loҥi cho các dөng cө chiӃu sáng,

Kg/dm3 ecm.10-V

e-1cm-1.10V

- 1/0C W/cm.grd

0C Kcal/kg.grd

10,5 1,V 0,0V25

0,003V-0,0041 4,58

QV0,8 0,0575

Trang 37

V

2177 1Q,V8.10-V

8200 1V ӫ nhiӋt mӅm 2Q kéo

0,808

 4.5.4 Và (

Vàng đưӧc tìm thҩy trong thiên nhiên dưӟi dҥng hҥt, lá, bөi bӝt bҵng cách đãi theo phương pháp đһc biӋt rӗi chưng cҩt, tinh luyӋn thông qua điӋn phân hoһc thông qua kӃt tӫa chӑn lӑc có thӇ thu đưӧc vàng tinh khiӃt (QQ,88

QQ,QQ8%)

Vàng là kim loҥi có màu vàng đһc trưng, sáng rӵc Màu s áng này không

bӏ mҩt đi trong không khí hay trong axit, không bӏ oxyt hóa ӣ nhiӋt đӝ cao Trong kӻ thuұt điӋn, vàng đưӧc sӱ dөng:

cĐӇ làm các tiӃp điӇm điӋn, thưӡng dưӟi dҥng hӧp kim: 70% Au + 24%Ag + V% Pt

cĐӇ mҥ các vұt liӋu khác chӕng ăn mòn điӋn

cLàm dây dүn (hӧp kim Au + 20% Cr), các điӋn trӣ trong điӋn kӃ, vì chúng có hӋ sӕ biӃn đәi điӋn trӣ suҩt theo nhiӋt đӝ rҩt nhӓ

Kg/dm3 ecm.10-V

e-1cm-1.10V

- 1/0C W/cm.grd

0C Kcal/kg.grd

1Q,2Q 2,20 0,045

0,003V5 3,12 10V3 0,031

2700 14,3.10-V7Q00

14

Trang 38

B̫ Các s͙ v̵t lý óa c cí cͯa Ti͇c

Kg/dm3 ecm.10-V

e-1cm-1.10V

- 1/0C W/cm.grd

0C Kcal/kg.grd

V

7,3 11,4 0,087

0,0044 0,1V 231,Q 0,0548

2300 27,03.10-V

1150 2,75

- 0,10

Thӫy ngân là kim loҥi duy nhҩt ӣ thӇ lӓng và có thӇ bay hơi trong điӅu kiӋn thưӡng

Thӫy ngân tinh khiӃt có màu trҳng bҥc, ch iӃu sáng Ӣ nhiӋt đӝ ±38,870C,

nó đông rҳn lҥi, tҥo thành mӝt khӕi tinh thӇ dӉ dát mӓng và vuӕt giãn đưӧc Thӫy ngân có sӭc bӅn đӕi vӟi sӵ tác đӝng cӫa không khí khô Khi nung nóng trong không khí nó bӏ oxyt hoá (ӣ nhiӋt đӝ 3500C, nó bӏ oxyt hóa rҩt dӉ dàng) Thӫy ngân đưӧc sӱ dөng trong các đèn chiӃu sáng, đèn chӍnh lưu, đèn chiӃu đһc biӋt dùng trong y tӃ, máy chiӃu, máy in, Ngoài ra còn đưӧc dùng làm các tiӃp điӇm trong kӻ thuұt đo, trong Rơle và các khí cө điӋn

Trang 39

B̫ Các s͙ v̵t lý óa c cí cͯa tͯy

Kg/dm3 ecm.10-V

e-1cm-1.10V

- 1/0C W/cm.grd

0C Kcal/kg.grd

V

13,54V Q5,8 0,010438 0,Q0.10-3

0,103 -38,87 0,0332 35V,Q5 18,2.10-5

8200 1V ӫ nhiӋt mӅm 2Q kéo

0,8V

2.5 HӦP KIM CÓ ĐIӊN TRӢ CAO

Hӧp kim có điӋn trӣ cao đưӧc dùng trong kӻ thuұt điӋn đӇ chӃ tҥo các dөng cө đo lưӡng, điӋn trӣ mүu, biӃn trӣ, dөng cө nung nóng

Đӕi vӟi tҩt cҧ các thiӃt bӏ ҩy đӅu yêu cҫu dây dүn có điӋn trӣ suҩt cao và

hӋ sӕ biӃn đәi cӫa điӋn trӣ suҩt đӕi vӟi nhiӋt đӝ nhӓ so vӟi các phҫn tӱ hӧp thành

HiӋn nay thưӡng dùng các hӧp kim có gӕc là đӗng: Manganin, Constantanvà Nikennin, Niken-Crôm, Niken-Nhôm

2.5.1 ӧp kim Manganin (86%¬u, 2%Ni, 12%Mn)

Hӧp kim Manganin là hӧp kim chӫ yӃu dùng trong thiӃt bӏ nung và điӋn trӣ mүu (điӋn trӣ chính xác) Sӣ dĩ đưӧc dùng làm điӋn trӣ mүu là bӣi nó không làm sai lӋch kӃt quҧ đo lưӡng ӣ nhӳng dòng điӋn khác nhau cũng như

ӣ nhӳng nhiӋt đӝ môi trưӡng xung quanh khác nhau

2.5.2 ӧp kim ¬onstantan (60%¬u, 40%Ni)

Trang 40

40

Constantan dӉ hàn và dính rҩt chһt, hӋ sӕ biӃn đәi điӋn trӣ suҩt theo nhiӋt đӝ rҩt nhӓ (Constantan vӟi nghĩa cӫa nó là hҵng sӕ), có trӏ sӕ âm Constantan đưӧc dùng làm biӃn trӣ và phҫn tӱ nung nóng, Constantan không đưӧc dùng ӣ nhiӋt đӝ trên 4500C vì lúc đó nó sӁ bӏ oxyt hóa

Constantan ghép vӟi đӗng hay sҳt c ó sӭc nhiӋt điӋn đӝng lӟn Đó là nhưӧc điӇm khi dùng điӋn trӣ bҵng Constantan trong các sơ đӗ đo Do có sӵ chênh lӋch nhiӋt đӝ ӣ chӛ tiӃp xúc nên có sӭc nhiӋt điӋn đӝng xuҩt hiӋn, đó là nguӗn sai sӕ Đһc biӋt trong các cҫu đo chӍ không và sơ đӗ phân điӋn á p Constantan đưӧc dùng nhiӅu làm cһp nhiӋt ngүu đӇ đo nhiӋt đӝ đӃn

7000C

2.5.3 ӧp kim Nikenin [(2535)%Ni, (23)%Mn, 67%¬u]

Hӧp kim Nikenin rҿ tiӅn hơn Constantan, dӉ gia công, có điӋn trӣ suҩt nhӓ hơn và hӋ sӕ biӃn đәi cӫa điӋn trӣ suҩt đӕi vӟi nhiӋ t đӝ lӟn hơn Constantan

Ngưӡi ta thưӡng dùng hӧp kim Nikenin làm biӃn trӣ khӣi đӝng và điӅu chӍnh

2.5.4 ӧp kim ¬rôm-Niken (Nicrom)

Hӧp kim Nicrom [1,5% Mn, (5578)%Ni, (1523)%Cr, còn lҥi là Fe] có

sӭc bӅn tӕt ӣ nhiӋt đӝ cao, điӋn trӣ suҩt và hӋ sӕ biӃn đәi cӫa điӋn trӣ suҩt theo nhiӋt đӝ nhӓ

Hӧp kim này đưӧc dùng đӇ làm các phҫn tӱ nung bҵng điӋn như bӃp điӋn, mӓ hàn, vӟi nhiӋt đӝ đӃn 10000C

2.5.5 ӧp kim ¬rôm - Nhôm

Hӧp kim Crôm - Nhôm là hӧp kim rҩt rҿ đưӧc dùng đӇ chӃ tҥo các thiӃt

bӏ nung lӟn và lò điӋn lӟn dùng trong công nghiӋp

Bҧng 2.V Tәng hӧp hành phҫn và các tính chҩt cơ bҧn cӫa mӝt sӕ hӧp kim có điӋn trӣ cao hay dùng trong kӻ thuұt điӋn

Định dạng
Số trang	126
Dung lượng	799,12 KB