Laidininkai
5 (100%) 1 vote

Laidininkai

Laidininkai ir jų savybės

Laidininkai –kieti, skysti , dujiniai. N. s. dujos –dielektrikai, nepraleidžia elektros srovės. Esant aukštai temp. –dujos gali tapti laidininku, tik plazminėje būsenoje. Skysti laidininkai –elektrolitai ,disocijuoja teigiamus ir neigiamus jonus. Kieti laidininkai –metalai, jų lydiniai ir anglies dariniai.

Metalai

Savybės: 1) Geras elektrinis laidumas (maža varža). Laidumo diapozonas δ: δ=0,016 ÷10 μΩm. Ag –yra geriausias laidininkas.

2) geras šiluminis laidumas;

3) Teigiamas temper. varžos koeficientas. Kylant temp. varža didėja. Met.ir jų lyd.Būdingas elektron.laid.

4) Termoelektrinė emisija. Kaitinant metalą, iš jo gali išlėkti elektronai. Mažas elektronų išlaisvinimo darbas.

5) Neskaidrūs, blizgantys, gera atspindžio geba, švarus paviršius.

6) Mechaninės savybės: metalai plastiški.

7) Smulkiagrūdė polikristalinė struktūra. 10-4 iki 1mm –kristalo matmenys.

8) Pasižymi superlaidumu žemose temp. j=γ*E γ=n*q*μ*E



Krūvininkų judrumai Ag=6,6 10-5 m2/Vs; Al=2,7*10-5 m2/Vs

Krūvininkų koncentracija nelabai atspindi judrumo. Už varžą atsakingas metalo judrumas (krūvininkų). Metalų varžos koeficientą paaiškina judrumas. Grynų metalų varža mažesnė negu metalų su priemaišomis. Nes priemaišos iškraipo kristalinę gardelę. Sutrumpina elektrono laisvąjį kelią.Varža priklauso nuo mechaninių euformacijų (tamprios ir plastinės).

Δ=δ0 (1±K*sigma) sigma –santykiniai įtempimai.

Esant gniuždymo deformacijai –varža sumažėja.

Tempiant metalą, esant tampriai deformacijai –varža padidėja. Bet kokia plastinė deformacija –tik didina metalų varžą.

Metalų lydinių varža. αδ=1/δ * ∆δ/∆T ≈1/273K K-1 αδ –varžos temp. koeficientas.

Termoelektrovaros jėga, suglaudus du skirtingus metalus:

U=K(T1–T2)=ln n1/n¬2 * k/e * (T1–T2¬)

K=ln n1/n2 * k/e

Plėtimosi koeficientas αL –didelis, palyginus su keramika, puslaidininkiais. Tai sukelia kėblumų gamyboje.

Klasės. 1) δ<0,1 μΩm –aukšto laidumo

2) δ>0,3 μΩm –aukštos varžos

3) Taurieji metalai, Au, Ag, platina

4) Aukštos temp. lydimosi metalai, geri laidininkai.

Didelio laidumo metalai

VARIS

Tai plačiausiai naudojamas kaip laidininkas elektroniniuose gaminiuose.

Savybės: δ=0,017 μΩm –labai geras laidumas

Varis –pakankamai mechaniškai atsparus.

Mechaniškai plastiškas ir lengvai apdirbamas. Lengvai pasiduoda valcavimui, gręžimui. Neblogas antikorozinis atsparumas. Aukštose temp. varis oksiduojasi. Gerai varis lituojiasi, suvirinimui labai tinka.

Parametrai: temp. lydimosi=1083 0C

Gavyba. Varis grynas nerandamas. Išgaunamas iš sulfidinių rūdų: sodrinimas, metalurginis apdorojimas, valdomas elektrolizės būdu.

Gaminiai. Vielos, folijos. Folijos –valcuojamas; vielos –gaunamos ištempimo būdu.

Po šalto mechaninio apdorojimo, vario lyginamoji varža 50 proc. didesnė. Todėl po šaltojo suformavimo, atliekamas atkaitinimas 250 –300 0C ir lėtai ataušinama, vyksta kristalizacija.

Varis labai jautrus priemaišoms. 99,9 0C –grynas varis –prastas varis. Priemaišos –kenksmingiausios, padidinančios Cu varžą fosforas P ir O deguonis , Al, Zn –mažiausiai kenksminga (Cd, Sn). Varžos priklausomybė nuo priemaišų:Cu2O –vario oksidas. Naudojamas kur yra H2.

Cu2O + H2 →2Cu + H2O

Tokiu atveju yra vario ardymas. Vario perlydimas vakuumo aplinkoje. Cu2O gaunamas pats švariausias Cu –99,99 proc. švarumo. Dažniausias Cu švarumas –99,95 proc.

Minkštas varis: montažiniai laidai, kabelių laidai, folijaspausdintų plokščių, radioelementų išvadai.

Kietas varis (didesnė varža): šliaužiantys kontaktai, perjungikliai, šliaužikliai.

Dažnai naudojamas ir negrynas varis su kitais metalais. Galima gauti didelį stangrumą: 1) bronza: kadmio-bronza, padidintas atsparumas dilimui, spyruoklės –berilinė bronza.

2) Žalvaris –vario lydinys su cinku. (30 proc. Zn).

Varis naudojamas mikroelektronikoje. Vario technologija paramtos mikroschemos.

ALIUMINIS

δlyg.=0,028 μΩm (varža)

Al blogesnis laidininkas nei varis. Jo tankis –2,7 kg/dm3

Aliuminio laidumas geresnis už varį. Al pigesnis už varį. Al gaminamas iš Al2O3 mineralų.

Elektronikoje Al pirmoje vietoje, o Cu –antroje.

Temp. lydimosi=660 0C

Didelis energijos panaudojimas aliuminį išlydant. Al gerai persiduoda ištempimui (ekstruzijai).

Elektronikoje Al panaudojimas: 1) kondensatorių gamybai –paprasti kondensatoriai. Teigiama kond. savybė –atsistatyti po pramušimo. Šiuo metu populiarūs elektrolitiniai kond.: metalinis elektrodas, oksidas, elektrolitas, aliuminio labai grynas Al2O3 oksidas. Al labai lengvai oksiduojasi. Al neblogas metalas, kuomet naudojamas silicis užgarinta plėvelė labai gerai sukimba. Al mikrovielos naudojamos mikroschemose. Priemaišos (Fe, Zn, Pb) mažai kenksmingos. Pavojingesnis Cu, Ag, Mg.

Pavojingiausias Ti, Mn.

NATRIS

Gero laidumo metalas. δlyd.=0,042 μΩm (varža)

Lydimosi tankis=0,9 kg/dm3 (tankis)

Na geresnis už Cu ir Al.

Panaudojimas –skraidanti aparatūra. Temp. lydimosi =90 0C; natris minkštas metalas; Na reaguoja su O2 ir audringai reaguoja su vandeniu.

GELEŽIS

δ=0,1μΩm

Fe yra labai daug ir ji yra labai pigi. Temp. lydimosi =1540 0C; tankis=7,7 kg/dm3.

Fe –geležis mechaniškai tvirčiausia. Ji naudojama su variu ir su
Al.

Fe skirtingai negu Al, smarkiai rūdija, veikiama sieros rūgšties, oksidų. Geležies varža priklauso nuo priemaišų. Fe varžą padidina Si. Fe ne tik geras laidininkas, bet ir kaip geras magnetinis metalas. Varžą reikia didinti todėl, kad sumažėtų (varža) nuostoliai. Paviršinis efektas skin efektas. Fe naudojama labai žemuose dažniuose ar nuolatinėse srovėse. Fe naudojama: transformatoriams, diodams, mikroschemoms gaminti. Fe neužteršia vakuumo.

NIKELIS

δ=0,05 μΩm

tankis=8,92 kg/dm3

temp. lydimosi=1453 0C

Panaudojimas –geležinių detalių apsauga; elektrovakuminiuose prietaisuose: katodai, komp. monitoriuose. Švarumas 99,98 proc.

Gaunamas iš sulfitinių rūdų. Pats švariausias nikelis termiškai skaidant Ni(CO)5. Naudojamas magnetodielektrikų gamybai.

Sigma n=400–600 Mpa

Jeigu yra daug sieros lydinys, viela labai trupi: 35 – 40 proc. pailgėjimas.

Taurieji metalai

SIDABRAS

δ=0,016 μΩm (varža)

Gaunamas iš sulfitinių rūdų. Pirmiausiai išvaloma chemiškai, po to elektrolizės būdu. Švarumas 99,9–99,99 proc. Virš 200 0C sidabras oksiduojasi. Ag labai gerai reaguoja su siera.

Mechaninės savybės: sigma tr=200 Mpa; santykinis pailgėjimas 50 proc. Minkštas, plastiškas metalas. Temp. lydimosi= 961 0C; tankis=10,49 kg/dm3.

Panaudojimas: jis naud. ten kur reikia max laidumo.sidabruoti laidai, folijos, bangolaidžiai. Kuo aukštesnis dažnis –tuo labiau pasireiškia paviršinis efektas. Dar naudojamas atoraplėvių schemų gamyboje (pasta): Ag2CO3; Ag2O.

Šiuo metu Jūs matote 31% šio straipsnio.
Matomi 953 žodžiai iš 3075 žodžių.
Peržiūrėkite iki 100 straipsnių per 24 val. Pasirinkite apmokėjimo būdą:
El. bankininkyste - 1,45 Eur.
Įveskite savo el. paštą (juo išsiųsime atrakinimo kodą) ir spauskite Tęsti.
SMS žinute - 2,90 Eur.
Siųskite sms numeriu 1337 su tekstu INFO MEDIA ir įveskite gautą atrakinimo kodą.
Turite atrakinimo kodą?
Po mokėjimo iškart gausite atrakinimo kodą, kurį įveskite į laukelį žemiau:
Kodas suteikia galimybę atrakinti iki 100 straispnių svetainėje ir galioja 24 val.