材料物理性能-功能材料[1]课件.ppt
- 【下载声明】
1. 本站全部试题类文档,若标题没写含答案,则无答案;标题注明含答案的文档,主观题也可能无答案。请谨慎下单,一旦售出,不予退换。
2. 本站全部PPT文档均不含视频和音频,PPT中出现的音频或视频标识(或文字)仅表示流程,实际无音频或视频文件。请谨慎下单,一旦售出,不予退换。
3. 本页资料《材料物理性能-功能材料[1]课件.ppt》由用户(三亚风情)主动上传,其收益全归该用户。163文库仅提供信息存储空间,仅对该用户上传内容的表现方式做保护处理,对上传内容本身不做任何修改或编辑。 若此文所含内容侵犯了您的版权或隐私,请立即通知163文库(点击联系客服),我们立即给予删除!
4. 请根据预览情况,自愿下载本文。本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
5. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007及以上版本和PDF阅读器,压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 材料 物理性能 功能 课件
- 资源描述:
-
1、主讲:胡木林2008年03月材料物理性能q 电性材料q 磁性材料q 超导材料q 膨胀材料和弹性材料材料物理性能功能材料电性材料 电性材料包括导电材料,电阻材料(精密电阻材料,电阻敏感材料),电热材料,热电材料等。材料物理性能功能材料 导电材料 导电材料是利用金属及合金优良的导电性能来传输电流,输送电能。导电材料广泛应用于电力工业技术领域,有时它也可包括仪器仪表用导电引线和布线材料,以及电接点材料。 导电材料在性能上的要求为高的电导率,高的力学性能,良好的抗腐蚀性能、良好的工艺性能(热冷加工,焊接)并且价格便宜。纯金属中导电性能好的有银、铜、金、铝。电性材料材料物理性能功能材料铜及其合金 铜是电
2、工技术中最常用的导电材料,钢中杂质使电导率下降,冷加上也会使电导率下降氧对铜的电导率影响显著。在保护气氛下可以重熔出无氧铜,其优点是塑性高,电导率高。在力学性能要求高的情况下可使用铜合金,如铍青铜可用作导电弹簧、电刷、插头等。铝及其合金 铝的电阻为铜的1.55倍,但质量只是铜的30,铝在地壳内的资源极其丰富,价格也较便宜,故以铝代饲有很大意义。杂质使铝的电导率下降,冷加工对电阻率影响不大。铝的缺点是强度太低,不易焊接。若需要提高强度,可使用铝合金,例如A1Si Mg三元铝合金既有高强度,而电导率也不太低。电性材料材料物理性能功能材料金及其合金 在集成电路中常用金膜或金的台金膜,金有很好的导电性
3、,极强的抗蚀能力,但价格较贵。金系合金也可作电接点材料。银及其合金 银具有金属中的最高电导率,加工性极好,银合金常作接点材料。电性材料材料物理性能功能材料 电阻材料 电阻材料包括精密电阻材料和电阻敏感材料。精密电阻材料一般具有较恒定的高电阻率,电阻率随温度的变化小,即电阻温度系数小,并且电阻随时间的变化小。因此常用作标准电阻器,在仪器仪表及控制系统中有广泛的应用。至于电阻敏感材料是指制作通过电阻的变化来获取系统中所需信息的元器件的材料,如应变电阻,热敏电阻,光敏电阻,气敏电阻等材料。电性材料材料物理性能功能材料CuMn系合金 CuMn二元合金的固溶休,在电阻温度曲线上具有负电阻温度系数,以此为
4、基体制成了各种CuMn系电阻合金。其锰铜合金是最广泛使用的一种典型电阻合企。其标准成分为:cu86、Mn12和Ni2。加入Ni可降低合金对铜的热电势,改善电阻温度系数并提高耐蚀性能。为了使合金性能更佳还可加入少量Fe和Si。 CuMn系加入少量Ge可使合金电阻增加,加工性能更好。NiCr系合金 NiCr系改良型电阻合金是在NiCr电热合金的基础上开发的一种高电阻,具有更宽的使用温度电阻温度系数更小,耐热性良好,耐腐蚀性更佳的易于拉丝的电阻材料。但锡焊较困难。其成分为Cr20,Al3,Mnl,Fe 2.5,其余为Ni。电性材料材料物理性能功能材料贵金属精密电阻合金 贵金属合金由于耐腐蚀,抗氧化,
5、接触电阻小,电阻温度系数很小( ),年稳定性好,因而受到各国的重视。这类合金主要有Pt基、Au基、Pd基和Ag基电阻材料。CuNi系合金 Ni和Cu在周期表中位置很近原子半径相差很小,均有f.c.c结构,故可形成连续固溶体。其中康铜的成分为cu60,Ni40,康铜的电阻温度线性比锰钢好,可以在较宽的温度范围内使用,其最高使用温度可达400 c,而且耐腐蚀性,耐热性均比锰铜好,但合金对铜的热电势大,为了进一步提高康铜性能,可以加入一些合金元素如Mn、si相Be以提高耐热性能,并可控制电阻温度系数。60.1 10/oC电性材料材料物理性能功能材料 FeCrA1系合金 FeCrA1系精密电阻是在电热
6、合金的基础上进行成分的调整后获得的,它可以通过改变A1和Cr的组成使电阻温度系数从正到负值之间变化,因此可制作出电阻温度系数较小的精密电阻合金。但加工性能稍差,焊接性能不好。 以上是一些精密电阻材料,至于电阻敏感材料则种类繁多,例如应变电阻材料要求有大的应变灵敏系数,常用Cu基、Ni基,Fe基及贵金属的合金。热敏电阻材料要求电阻温度系数要大,电阻与温度呈线性,稳定性好等,常用Co基Ni基和Fe基合金。而光敏电阻材料常用半导体材料,气敏电阻材料则用有机材料。电性材料材料物理性能功能材料 电热材料 电流通过导体将放出焦耳热,利用电流热效应的材料就是电热材料,因此广泛用作电热器。对电热材料的性能要求
7、是:有高的电阻率和低的电阻温度系数,在高温时具有良好的抗氧化性,并有长期的稳定性,有足够的高温强度,易于拉丝。目前常用的为NiCr系和FeCrAl系合金。电性材料材料物理性能功能材料NiCr系合金 NiCr系合金的成分见表1,这类合金随Cr量的不同,氧化性能也不同,在15Cr以上,性能良好。60.1 10/oC表1 Ni-Cr系电热合金的成分及特点电性材料材料物理性能功能材料FeCrA1系合金 FeCrA1合金的成分见表2,这类合金的耐热性随着A1和Cr含量的增加而提高,但同时增高合金的硬度和脆性,使工艺性能恶化,在高温使用易产生脆性。 60.1 10/oC表2 FeCrAl系合金的成分及特点
8、电性材料材料物理性能功能材料 热电材料 热电材料是指利用其热电性的材料对金属热电材料主要是利用塞贝克效应制作热电偶,因而是重要的测温材料之一。而对半导体热电材料则可利用塞贝克效应。珀耳帖效应及汤姆逊效应制作热能转变为电能的转换器以及反之用电能来作加热器和制冷器。电性材料材料物理性能功能材料 对金属热电偶材料的性能要求为且有高的热电势及高的热电势温度系数,保证高的灵敏度。同时要求热电势随温度的变化是单值的,最好呈线性关系。具有良好的高温抗氧化性和抗环境介质的腐蚀性,在使用过程中稳定性好,重复性好,并容易加工,价格低廉。完全达到这些要求比较困难,各种热电偶材料也各有其优缺点,一般根据使用温度范围来
展开阅读全文