《电子材料》PPT课件

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1、主　编龙立钦范泽良中等职业学校教学用书（电子技术专业）《电子产品工艺（第2版）》电子教案1.1导电材料1.2绝缘材料1.3磁性材料第1章电子材料1.1导电材料导电材料主要是金属材料，又称导电金属。用做导电材料的金属除应具有高导电性外，还应有足够的机械强度，不易氧化，不易腐蚀，容易加工和焊接。导电材料按用途一般可分为高电导材料、高电阻材料、焊接材料和导线材料。1.1.1导电材料的特性1.电阻特性在外电场的作用下，金属中的自由电子作定向运动时，不断与晶格结点上做热振动的正离子相碰撞，使电子运动受到阻碍，因而金属具有一定

2、的电阻。金属的电阻特性通常用电阻率ρ来表示。2.电子逸出功金属中的电子脱离其本体变成自由电子所必需获得能量称为电子逸出功，单位为电子伏特(eV)。不同的金属，其电子逸出功不同。3.接触电位差接触电位差是指在两种不同金属或合金接触时，两者之间所产生的电位差。4.温差电势两种不同的金属接触，如果两个触点间有一定温度差时，则产生温差电势。根据温差电势现象，选用温差电势大的金属，可以组成热电偶用来测量温度和高频电流。此外，温度升高，会使金属电阻增大；合金元素和杂质也会使金属电阻增大；机械加工也会使金属电阻增大；电流频率升高

3、，金属产生趋肤效应，导体的交流电流电阻也增大。1.1.2高电导材料高电导材料是指某些具有低电阻率的导电金属。常见金属的导电能力顺序为银、铜、金、铝。由于金银价格高，仅在一些特殊场合使用。电子工业中常用的高电导材料为铜、铝及它们的合金。1.铜及合金纯铜（Cu）呈紫红色，故又称紫铜。它有良好的导电性和导热性，不易氧化和腐蚀，机械强度较高，有良好的延展性和可塑性，易于机械加工，便于焊接等到优点。铜有很好的耐腐蚀性，在室温、干燥的条件下，几乎不氧化。但在潮湿空气中，铜会产生铜绿；在腐蚀气体中会受腐蚀。但纯铜的硬度不够高，耐

4、磨性不好。所以，对于某些特殊用途的导电材料，需要在铜的成分中适当加入其它元素构成铜合金。黄铜是加入锌元素的铜合金，具有良好的机械性能和压力加工性能，其导电性能较差，抗拉强度大，常用于制作焊片、螺钉、接线柱等。青铜是除黄铜、白铜(镍铜合金)外的铜合金的总称。常用的有锡磷青铜、铍青铜等。锡磷青铜常用做弹性材料，其缺点是导电能力差、脆性大。铍青铜具有特别高的机械强度、硬度和良好的耐磨、耐蚀、耐疲劳性，并有较好的导电性和导热性，弹性稳定性好，弹性极限高，用于制作导电的弹性零件。2.铝（Al）及其合金铝是一种白色的轻金属，具

5、有良好的导电性和导热性，易进行机械加工，其导电能力仅次于铜，但比重小于铜。其化学性质活泼，在常温下的空气中表面很快氧化生成一层极薄的氧化膜，这层氧化膜能阻止铝的进一步的氧化，起到一定的保护作用。其缺点：熔点很高、不易还原、不易焊接，并且机械强度低。所以，在纯铝中加入硅、镁等杂质构成铝合金以提高其机械强度。铝合金的机械强度比铝高，有足够的塑性和耐腐蚀性。铝硅合金又称硅铝明，流动性好，收缩率小，耐腐蚀，易焊接，可代替细金丝用于连接线。3.金（Au）及其合金金具有良好的导电导热性，在空气中不氧化，抗硫化性也好，但价格高，

6、主要用作贱金属接点的电镀材料。金的硬度较低，常用的是加入各种硬化元素的金基合金。金基合金具有良好的抗有机污染的能力，常用于要求较高的电接触元件中做弱电流小功率接点。其中金镍合金的硬度和耐磨性均高于纯金，常用在要求使用寿命长、小负荷、小接触压力的接点，如各种继电器、波段开关等。4.银（Ag）及其合金银的导电性和导热性很好，易于加工成形，其氧化膜也能导电，并能抵抗有机物污染。与其它贵重金属相比，银的价格比较便宜。但其耐磨性差，容易硫化，其硫化物不易导电，也不易清除。为此，常采用银铜、银镁镍等合金。银合金比银具有良好机械

7、性能，银铅锌、银铜的导电性能与银相近，而强度、硬度和抗硫化性均有所提高。5.铂族金属及其合金铂不会氧化，也不易形成高阻薄膜，接触电阻低而且稳定，耐磨性能良好，但纯铂的硬度不高，价格昂贵。铂基合金耐磨性好、硬度高、使用寿命长，常用的是铂铱合金。与铂基合金相近的材料有钯银、钯铜、钯铱合金等。6.层状复合材料层状复合材料是由两种以上的金属材料所形成的面结合材料。层状复合材料的基体材料采用钢铁、黄铜、镍等价廉的金属，而表面的电接触材料则选用金、银、铂、钯及其合金，这样既有利于节约贵金属，又可满足不同的技术要求，提高产品的可

8、靠性和稳定性。在开关、连接器、电刷等弱电接触元件中广泛采用。1.1.3高电阻材料高电阻材料是指某些具有高电阻率的导电金属。常用的高电阻材料大都是铜、镍、铬、铁等合金。1.锰铜锰铜是铜、镍、锰的合金，具有特殊的褐红色光泽，电阻率低，主要用于电桥、电位差计、标准电阻及分流器、分压器。2.康铜康铜是铜、镍合金，其机械强度高，抗氧化和耐腐蚀性好，工作温度较高。康铜丝