Prezentace se nahrává, počkejte prosím

Prezentace se nahrává, počkejte prosím

Autor:Ing. Pavel Horlivý Předmět/vzdělávací oblast:Elektrotechnický základ Tematická oblast:Elektromagnetická indukce Téma:Materiály v elektrotechnice.

Podobné prezentace


Prezentace na téma: "Autor:Ing. Pavel Horlivý Předmět/vzdělávací oblast:Elektrotechnický základ Tematická oblast:Elektromagnetická indukce Téma:Materiály v elektrotechnice."— Transkript prezentace:

1 Autor:Ing. Pavel Horlivý Předmět/vzdělávací oblast:Elektrotechnický základ Tematická oblast:Elektromagnetická indukce Téma:Materiály v elektrotechnice - vodiče Ročník:1. – 2. Datum vytvoření:březen 2013 Název:VY_32_INOVACE_ ELE Anotace: Vodiče a jejich užití v různých oblastech elektrotechniky. Prezentace je určena pro výuku žáků oboru Telekomunikace. Využitím grafických možností sady Microsoft Office 2010 se materiál stává inovativním zejména přehledností výkladu odborného tématu. Využití multimediálních prostředků zvyšuje názornost výuky, usnadňuje porozumění tématu i u slabších žáků a žáků se SPU, udržuje jejich pozornost, podporuje jejich zájem a aktivitu. Metodický pokyn: Materiál je určen pro výuku, vyžaduje použití PC a dataprojektoru. Prezentace primárně slouží pro výklad v hodině, ale může být využita i k samostudiu a pro distanční formu vzdělávání. Materiál vyžaduje použití multimediálních prostředků – PC a dataprojektoru.

2 Materiály v elektrotechnice

3 Základní třídění materiálů ELEKTRICKY VODIVÉ MATERIÁLY ELEKTRICKY VODIVÉ MATERIÁLY ODPOROVÉ MATERIÁLY ODPOROVÉ MATERIÁLY POLOVODIČOVÉ MATERIÁLY POLOVODIČOVÉ MATERIÁLY MATERIÁLY PRO MAGNETICKÉ OBVODY MATERIÁLY PRO MAGNETICKÉ OBVODY KOVOVÉ SLITINY NA PÁJKY KOVOVÉ SLITINY NA PÁJKY NEVODIVÉ MATERIÁLY NEVODIVÉ MATERIÁLY

4 ELEKTRICKY VODIVÉ MATERIÁLY Základní pojmy : Měrný elektrický odpor - rezistivita: značka ρ ; jednotka Ω*m Měrný elektrický odpor - rezistivita: značka ρ ; jednotka Ω*m Teplotní součinitel odporu: α R číselně udává, o jakou hodnotu se změní odpor vodiče 1 Ω, zvýší-li se jeho teplota o 1°C. Teplotní součinitel odporu: α R číselně udává, o jakou hodnotu se změní odpor vodiče 1 Ω, zvýší-li se jeho teplota o 1°C. Supravodivost: projevuje se tím, že látka neklade téměř žádný odpor průchodu elektrického proudu. Supravodivost: projevuje se tím, že látka neklade téměř žádný odpor průchodu elektrického proudu. Kryovodivost: mimořádně velká elektrická vodivost velmi čistých kovů v oblasti nejnižších teplot. Kryovodivost: mimořádně velká elektrická vodivost velmi čistých kovů v oblasti nejnižších teplot. Teplota tání: značka t 1; teplota, při níž za daného tlaku přechází látka ze skupenství pevného do kapalného. Teplota tání: značka t 1; teplota, při níž za daného tlaku přechází látka ze skupenství pevného do kapalného. Teplotní součinitel délkové roztažnosti: α 1 udává číselně, o kolik se změní délka 1m látky, zvýší-li se její teplota o 1°C. Teplotní součinitel délkové roztažnosti: α 1 udává číselně, o kolik se změní délka 1m látky, zvýší-li se její teplota o 1°C. Mez pevnosti v tahu: značka Pa; největší napětí dané poměrem největší dosažené síly v tahu k původnímu průřezu zkušebního vzorku. Mez pevnosti v tahu: značka Pa; největší napětí dané poměrem největší dosažené síly v tahu k původnímu průřezu zkušebního vzorku.

5 Požadavky na elektricky vodivé materiály: co nejmenší rezistivita ρ (s výjimkou odporových materiálů) co nejmenší rezistivita ρ (s výjimkou odporových materiálů) velká pevnost v tahu velká pevnost v tahu velká tvrdost velká tvrdost odolnost proti oxidaci a elektrickému oblouku (opalování kontaktů) odolnost proti oxidaci a elektrickému oblouku (opalování kontaktů) nízký bod tání (pájky, tavné pojistky apod.) nízký bod tání (pájky, tavné pojistky apod.)

6 Druhy a vlastnosti elektricky vodivých materiálů: Vzhledem k velikému sortimentu elektricky vodivých materiálů je nutné třídění do několika skupin s obdobným využitím: 1. materiály vysoké vodivosti 1. materiály vysoké vodivosti 2. materiály těžko tavitelné 2. materiály těžko tavitelné 3. kovy a slitiny pro elektrické rezistory 3. kovy a slitiny pro elektrické rezistory 4. kovy a slitiny pro zvláštní účely 4. kovy a slitiny pro zvláštní účely 5. elektrotechnický uhlík 5. elektrotechnický uhlík

7 Materiály vysoké vodivosti: Měď (Cu): jedním z nejdůležitějších kovů. Má dobrou vodivost (elektrickou i tepelnou). Podle mechanických vlastností se dělí na tři druhy: Měď (Cu): jedním z nejdůležitějších kovů. Má dobrou vodivost (elektrickou i tepelnou). Podle mechanických vlastností se dělí na tři druhy: -měkká: pevnost menší než 300MPa -měkká: pevnost menší než 300MPa -polotvrdá: pevnost 300 až 360 MPa -polotvrdá: pevnost 300 až 360 MPa -tvrdá: pevnost 360 až 400 MPa -tvrdá: pevnost 360 až 400 MPa  Slitiny mědi: Mosazi - slitiny mědi se zinkem. Označují se zkratkou Ms. Rozlišují se mosazi k tváření (58 až 96 % Cu), odlévání (58 až 63 % Cu) a pro zvláštní účely. Mosazi - slitiny mědi se zinkem. Označují se zkratkou Ms. Rozlišují se mosazi k tváření (58 až 96 % Cu), odlévání (58 až 63 % Cu) a pro zvláštní účely. Bronzy - slitiny mědi s cínem, popř. s hliníkem, křemíkem, beryliem apod. Bronzy - slitiny mědi s cínem, popř. s hliníkem, křemíkem, beryliem apod. o Cínové bronzy (cín do 20 %, sběrací kroužky motorů) o Hliníkové bronzy (Al do 10%, odolné součástky proti korozi) o Křemíkové bronzy (křemík do 5%, pružiny přístrojů).

8 Hliník (Al) a slitiny hliníku: V porovnání s mědí je hliník dostupnější, lehčí a odolnější proti korozi. Anodická oxidace vytváří na povrchu hliníku tenkou vrstvu, která může nahradit izolaci. Nevýhodou oproti mědi je menší konduktivita a horší mechanické vlastnosti. Hliník (Al) a slitiny hliníku: V porovnání s mědí je hliník dostupnější, lehčí a odolnější proti korozi. Anodická oxidace vytváří na povrchu hliníku tenkou vrstvu, která může nahradit izolaci. Nevýhodou oproti mědi je menší konduktivita a horší mechanické vlastnosti. Dělení podle meze pevnosti v tahu: měkký, polotvrdý, tvrdý Dělení podle meze pevnosti v tahu: měkký, polotvrdý, tvrdý Používá se především k výrobě lan venkovních vedení, výrobě vodičů, jádra silových kabelů a vinutí transformátorů a velkých točivých strojů. Používá se především k výrobě lan venkovních vedení, výrobě vodičů, jádra silových kabelů a vinutí transformátorů a velkých točivých strojů. Slitiny hliníku mají mnohem lepší mechanické vlastnosti než hliník, ovšem za cenu menší konduktivity. Slitiny hliníku mají mnohem lepší mechanické vlastnosti než hliník, ovšem za cenu menší konduktivity. Stříbro (Ag): Dá se zpracovávat na tenounké folie a dráty (v řádech micrometrů). Na vzduchu neoxiduje. Pasty na bázi Ag-Pb nebo Ag-Pt slouží jako materiál pro tlustovrstvé vodiče a rezistory. Stříbro (Ag): Dá se zpracovávat na tenounké folie a dráty (v řádech micrometrů). Na vzduchu neoxiduje. Pasty na bázi Ag-Pb nebo Ag-Pt slouží jako materiál pro tlustovrstvé vodiče a rezistory. Zinek (Zn): Používá se na elektrolytické pozinkování ocelových součástí, na elektrody galvanických článků a na výrobu slitin, např. tvrdých pájek. Zinek (Zn): Používá se na elektrolytické pozinkování ocelových součástí, na elektrody galvanických článků a na výrobu slitin, např. tvrdých pájek.

9 Materiály vysoké vodivosti Kadmium (Cd): Vlastnostmi se podobá zinku. Je jedovaté. Používá se na elektrolytické kadmiování ocelových součástí a na elektrody niklkadmiových akumulátorů. Kadmium (Cd): Vlastnostmi se podobá zinku. Je jedovaté. Používá se na elektrolytické kadmiování ocelových součástí a na elektrody niklkadmiových akumulátorů. Cín (Sn): Dobrá odolnost cínu proti korozi se využívá pro pocínování měděných a ocelových vodičů a plechu. Cín (Sn): Dobrá odolnost cínu proti korozi se využívá pro pocínování měděných a ocelových vodičů a plechu. Zlato (Au): Je zejména v mikroelektrotechnice velmi významným a nepostradatelným materiálem, zejména pro svou vysokou odolnost proti normálním atmosférickým i agresivním vlivům prostředí. Používá se na kontakty, tenké propojovací vodiče v integrovaných obvodech a pro galvanické vytváření povrchových ochranných, vodivých a kontaktních ploch. Zlato (Au): Je zejména v mikroelektrotechnice velmi významným a nepostradatelným materiálem, zejména pro svou vysokou odolnost proti normálním atmosférickým i agresivním vlivům prostředí. Používá se na kontakty, tenké propojovací vodiče v integrovaných obvodech a pro galvanické vytváření povrchových ochranných, vodivých a kontaktních ploch.

10 KONTROLNÍ OTÁZKY Vyjmenuj základní rozdělení materiálů Vyjmenuj základní rozdělení materiálů Jaké jsou požadavky na vodivé materiály? Jaké jsou požadavky na vodivé materiály? Vyjmenuj alespoň pět vysoce vodivých materiálů používaných v elektrotechnice Vyjmenuj alespoň pět vysoce vodivých materiálů používaných v elektrotechnice Jaké mají vlastnosti materiály na vodiče a kabely Jaké mají vlastnosti materiály na vodiče a kabely

11 Použité zdroje ŠAVEL, Josef. Elektrotechnologie: materiály, technologie a výroba v elektronice a elektrotechnice. 3., rozš. vyd. Praha: BEN - technická literatura, 2004, 299 s. ISBN TKOTZ, Klaus. Příručka pro elektrotechnika. 2. vyd. Praha: Europa-Sobotáles, 2006, 623 s. ISBN Autorem materiálu a všech jeho částí, není-li uvedeno jinak, je Ing. Pavel Horlivý.


Stáhnout ppt "Autor:Ing. Pavel Horlivý Předmět/vzdělávací oblast:Elektrotechnický základ Tematická oblast:Elektromagnetická indukce Téma:Materiály v elektrotechnice."

Podobné prezentace


Reklamy Google