Materiale electrotehnice si electronice

Materiale electrotehnice si electronice

Sunt metalele si aliajele lor cu anumite caracteristici specifice. Sunt conductoare de ordinul I, au conductivitate electronica, isi maresc rezistivitatea cu cresterea temperaturii si nu sufera modificari chimice cand sunt strabatute de curent electric.

Aliajele metalice sunt substante obtinute din contopirea intima a doua sau mai multe elemente chimice, dintre care cel putin unul, aflat in proportia cea mai mare in aliaj si numit component de baza este un metal. Aliajele se obtin prin topirea elementelor componente

Metale si aliaje pentru conductoare electrice

Cuprul

In industria electrotehnica se utilizeaza exclusiv Cu rafinat pe cale electrolitica avand o puritate de 99,6 - 99,9%. Ca material conductor, Cu prezinta mare conductivitate electrica si termica ocupand locul al 2-lea (dupa Ag). Se dizolva in H₂SO₄ si HNO₃, este atacat de S, Cl, H₂.

Caracteristicile mecanice ale Cu depind in mare masura de tratamentul termic. Dupa tragere la rece se obtine cuprul tare (dur) care are rezistenta mecanica mare si o alungire mica la intindere. Din Cu tare supus recoacerii la T 450 - 500⁰ C dupa racire se obtin un Cu moale ( rezistenta mecanica mica si alungire la intindere mare). Cu este foarte ductil si maleabil, se lipeste si se sudeaza cu usurinta, are rezistenta satisfacatoare la coroziune.

Aplicatiile Cu in electrotehnica sunt multiple:conductoare pentru benzi si table, bare, piese de contact, lamele de colector la masini electrice, de transport al energiei electrice, circuite imprimate etc.

Prin alierea Cu cu alte metale se obtin materiale cu caracteristici mecanice bune, cu rezistenta mai mare la T ridicate, care au insa conductivitate electrica mai mica ( alama, bronzul).

Aluminiul

Al este cel mai usor dintre metalele utilizate in tehnica. Rezistenta la coroziune in atmosfera uscata este satisfacatoare, datorita peliculei de Al₂O₃ care este aderenta si neporoasa. In atmosfera umeda Al este distrus in contact cu metalele tehnice obisnuite. Al nu rezista la vibratii mecanice si are rezistenta mica la oboseala.

Principalele utilizari: fabricarea mantalelor de protectie a cablurilor electrice in locul Pb, realizarea infasurarilor rotoarelor in scurtcircuit ale motoarelor asincrone, realizarea conductoarelor si cablurilor de transport si distributia energiei electrice

( conductoarele pentru liniile electrice aeriene se realizeaza din Al cu inima de otel, sarmele de otel zincat care formeaza miezul conductorului, suporta sarcina mecanica principala iar conductoarele de Al, care se infasoara in jurul miezului de otel au rolul de a conduce curentul electric, avand rezistivitatea mai mica decat otelul).

Otelurile

Au caracteristici mecanice superioare. Ele pot fi turnate sau sudate. Tenacitatea si rezistenta lor sunt influentate de continutul de carbon. In functie de compozitia chimica se deosebesc:

oteluri nealiate (care contin Fe, C si elemente insotitoare in proportii obisnuite);

oteluri aliate (care contin pe langa C si elemente insotitoare si anumite elemente de aliere ca de ex. Cr, W, Va si Ti.

Otelurile aliate sunt denumite dupa elementul principal de aliere si prin urmatoarele utilizari in electronica si electrotehnica:

otelul manganos - se foloseste la rotoarele masinilor electrice;

otel Crom - nichel- mangan se foloseste la bandajarea rotoarelor;

otelul silicios - in functie de procentul de Si se foloseste la realizarea tablei silicioase pentru tole, a carcaselor scuturilor si polilor masinilor electrice;

Otelul wolfram se utilizeaza pentru realizarea magnetilor permanenti, scule aschietoare, matrite;

Otelul cobalt se foloseste la realizarea magnetilor permanenti.