电工手册学习教学教案第二章常用电工材料.doc

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1、第2章常用电工材料2.1导电材料2.1.1导电材料的用途、特点和参数，如表2-1所示表2-1导电材料用途特点分类导电材料分类用途特点传送电流用导电材料如导线、电缆、电磁线等，这类材料要求电阻低、机械强度高，用量大，一般用铜和铝保护性导电材料熔点较低的易熔金属，如铅、锡、锌和铅、镉、锡、铋等的合金，用作熔断器中的熔片或熔丝，以保护电器、线路等碳石墨导电材料用作电动机及发电机中的电刷电阻材料电阻率较大的金属和非金属导电材料，如铁、镍等金属、铁镍铬铝等几种金属按不同成分组成的各种合金、非金属导电材料碳等。用于制造电阻丝

2、和电阻片，以供制作各种电阻器和变阻器常用导电材料的物理参数如表2-2所示。表2-2常用导电材料的参数名称密度(g/cm3)20℃时电阻率p(Ω·mm2/m )平均电阻温度系数a(由0~100℃)1℃熔点（℃）名称密度(g/cm3)20℃时电阻率p(Ω·mm2/m )平均电阻温度系数a（由0~100℃）1℃熔点（℃）铝2.70.02830.004657铜8.830.01720.003931083青铜8.8~8.90.0550.004900锡7.30.1140．00438232钨19.320.0550.0053300

3、铅11.340.2220.00387327.4黄铜8.60.070.002960钢7.80.150.006251400注平均电阻温度系数a为金属在0~100℃的范围内，温度每升高1℃时增加的电阻值百分数。2.1.2铜和铜合金（1）铜铜是最常用的导电材料，导电用铜的品种、成分和主要用途见表2-3所示。表2-3导电用铜的品种、成分和主要用途品种代号含铜量①（%）不小于杂质①（%）不大于主要用途普通纯铜一号铜T199.950.05各种电线电缆用导体二号铜T299.90.1开关和一般导电零件无氧铜一号无氧铜Tu199.9

4、70.03电真空器件、电子管和电子仪器零件，真空开关触头二号无氧铜Tu299.950.05无磁性高纯铜—99.950.05作无磁性漆包线的导体，用于制造高精密电器仪表的动圈。①指成分的质量分数。（2）铜合金在要求有良好的导电率，并兼有高强度、高硬度、高弹性、耐热、耐蚀、耐磨、易切削、电接触性好和热电动势小等特性时，应选用各种导电铜合金。2.1.3铝和铝合金（1）铝铝的电导率约为铜的61%，密度为铜的30%，机械强度为铜的1/2，比强度（抗拉强度/密度）约为铜的1.3倍。在单位长度电阻相同的情况下，质量仅为铜的50

5、%。铝的资源丰富，价格比铜低。因此，除对导体尺寸及力学性能等有规定要求的场合外，应优先采用铝作导体材料。导电用铝的化学成分见表2-4。导电用铝的性能和主要工艺参数见表2-5。表2-4导电用铝的化学成分铝牌号代号杂质含量（%，不大于）含铝量（%，不小于）铁硅铁+硅铜总和特一号铝Al—000.140.130.260.0100.3099.7特二号铝Al—00.250.180.360.0100.4099.6一号铝Al—10.300.220.450.0150.5099.6注表中成分含量均为质量分数表2-5导电用铝的性能和主

6、要工艺参数熔点(℃)密度20℃(kg/m3)比热容20℃[J/(kg·K)]热导率20℃[W/(m·K)]（导热系数）线胀系数20~100℃(10-6/℃)电阻率20℃(10-8Ω·m)软态硬态电阻温度系数20℃(10-3/℃)软态硬态屈服点(Pa)软态软态6582703921221232.80①2.8264①4.07①4.03①(3~4)×107(7~9.5)×107抗拉强度(Pa)半硬态断后伸长率(%)硬态软态硬度HB硬态浇注温度(℃)硬态热加工热轧温度(℃)热挤温度(℃)锻造温度(℃)退火温度(℃)达到软态

7、达到半软态(9.5~14)×107(15~18)×10720~40大于0.5350~450670~730440~490400~480350~450300~350240~260①根据GB3955—83规定。（2）铝合金在铝中添加镁、硅、铁、铬、铜、锆等元素可得到高电导率、高强度和热稳定性好的铝合金。导电铝合金的品种、性能和主要特征及用途见表2-6所示。表2-6导电铝合金的品种、性能和主要特征及用途类别合金名称状态抗拉强度(Pa)断后伸长率(%)屈服点(Pa)电导率(%)IACS主要特征及用途热处理型铝镁硅Al-Mg

8、-Si硬(30~36)×107453高强度，用于架空导线非热处理铝镁Al-Mg硬(23~26)×107253~56中等强度，用于架空导线和电车线(软线也用于电线电缆线芯)型铝镁铁Al-Mg-Fe软(11.5~12)×107155.2×10758~60电线电缆线芯和电磁线铝镁铁铜Al-Mg-Fe-Cu软(11.5~13)×107155.2×10758~60电线电缆线芯和电磁