Срібло - білий блискучий метал, стійкий до окислення при нормальній температурі. Має найменший питомий опір з усіх металів - ?= 0,016 [мкОм·м].Параметри срібного дроту: межа міцності при розтягуванні ??=200 [МПа]; відносне подовження перед розривом ??/?=50%.

Застосовується в якості: контактного матеріалу, обкладинок керамічних та слюдяних конденсаторів (срібло наноситься безпосередньо на матеріал діелектрика).

Недоліками срібла є:

схильність до міграції по поверхні та всередину діелектрика, на який його наносять, при високих вологості та температурі;

але найгіршу хімічну стійкість у порівнянні з іншими благородними металами.

Платина - хімічно стійкий метал, який практично не з'єднується з киснем. Добре піддається механічній обробці, здатний витягуватися в тонкі нитки або стрічки. Параметри: межа міцності при розтягуванні ?? = 150 [МПа], відносне подовження перед розривом ??/?=30?35%.

Застосовується для виготовлення термопар для вимірюванні температур до 16000С. Внаслідок низької твердості платина не використовується самостійно, але служить основою для контактних сплавів. Так сплави платини з іридієм стійкі до окислення та зносу, мають високу твердість і допускають велику частоту включень, однак характеризуються високою вартістю, що обмежує їх широке застосування.

Паладій - метал за багатьма властивостями близький до платини, іноді служить її замінником. Параметри: межа міцності при розтягуванні ?? = 200 [МПа], відносне подовження перед розривом ??/?=40%.

Застосовується в електровакуумній техніці для поглинання водню; сплави паладія зі сріблом використовуються для виготовлення контактів.

Іридій - ( Ir) -- хімічний елемент, належить до металів групи платини.

Складається з двох стабільних ізотопів 191Іr (38,5%) та 193Іr (61,5%).

Відкрив 1804 англ. хімік С. Теннант. Вміст Іr в земній корі 1 ? 10 -7'%, гол. чин. у вигляді мінералів групи осмистого іридію. І.-- благородний метал, сріблясто-білий блискучий, твердий; густ. 22 500 кг/м3, tпл2443° С, tкип 4547° С. Корозійно стійкий. У вигляді компактного металу нерозчинний в к-тах і "царській горілці". При нагріванні до температури червоного розжарювання взаємодіє з киснем, галогенами, сіркою та ін. Добувають разом з платиною.

Застосовують у вигляді сплавів (переважно з платиною) для виготовлення хім. посуду, еталонів мір довжини, електр. контактів, термопар.

Осмій - належить до платинових металів. Природний осмій-- суміш семи стабільних ізотопів з масовими числами від 184 до 192; найпоширеніший з них 192Os (40,97%). Відкрив в 1804р. англ. хімік С. Теннант. Вміст осмію в земній корі бл. 5 ? 10 -6 % за масою; він -- супутник платини та іридію. Осмій-- дуже твердий і крихкий метал, синювато-сірого кольору, густ. 22610 кг/м3 (при г-рі 20° С), tпл 3045 ± 30° С, tкип бл. 5030° С. Компактний осмій мало активний, порошкуватий -- легко окислюється на повітрі, даючи леткий, надзвичайно токсичний, із запахом гнилої редьки, тетроксид OsO4. При нагріванні реагує з воднем, фтором, хлором, сіркою, фосфором, концентрованими азотною та сірчаною к-тами; утворює багато комплексних сполук, напр. [OsО2 (NH3)4] Cl2. Одержують при афінажі платини. Використовують як каталізатор. Сплави осмію з ін. металами дуже тверді і стійкі щодо стирання, вони йдуть на виготовлення деталей точних вимірювальних приладів тощо.

Рутеній - належить до платинових металів. Природний рутеній складається з семи стабільних ізотопів. Відкрив 1844 рос. хімік К. К. Клаус (17% -- 1864).Рутеній-- рідкісний і розсіяний елемент, його вміст у земній корі 5 • 10 -7% за масою. у природі буває разом з ін. платиновими металами. Рутеній-- сріблясто-білий, твердий і тугоплавкий метал; густ. 12 450 кг/м3; tпл 2334? С; tкип бл. 4100° С. Відзначається високою хім. стійкістю. Не розчиняється у к-тах і "царській воді", проте на нього діє розчин гіпохлоритів лужних металів, розплави лугів та пероксидів.

Сплавляється з більшістю металів. Як і всі платинові метали, утворює багато координаційних сполук. Одержують рутеній при переробці концентратів платинових металів. Він входить до складу твердих і зносостійких сплавів, з яких виготовляють деталі точних вимірювальних приладів, електроди, ювелірні вироби тощо.

Рутеній -- каталізатор багатьох хім. реакцій.

Родій - належить до платинових металів. Природний родій складається з стабільного ізотопу 103Rh, штучно одержані радіоактивні ізотопи з масовими числами від 96 до 110. Відкрив 1803 англ. хімік У. Волластон (1766-- 1828), досліджуючи самородну платину. Родій-- дуже рідкісний і розсіяний елемент, вміст його у земній корі 1 • 10 -7%.У природі трапляється разом з платиною та ін. платиновими металами. Родій-- сріблясто-блакитний метал, твердий і тугоплавкий; густ. (т-ра 20°С) 12410 кг/м3; tпл 1963° С; tкип 3700° С. Хімічно стійкий, нерозчинний у к-тах і лугах. Легко утворює координаційні сполуки. Одержують родій в основному з напівпродуктів афінажу платини. Застосовують для гальванічних покриттів з високою відбивною здатністю (прожекторів, рефлекторів тощо), а також у сплавах з платиною (каталізатори, термопари, хім. посуд тощо). Сплави родію з платиною, паладієм та ін. металами використовують у ювелірній промисловості.

63. Магнітодіелектрики, їх склад, властивості, характеристики, галузі застосування

Магнітодіелектрики - матеріали з високими магнітною проникністю і електричним опором, малими втратами на вихрові струми. Складаються з електрично ізольованих одна від одної частинок феромагнетиків, з'єднаних в єдину масу діелектриком. Розрізняють магнітодіелектрики магнітно-м'які і магнітно-тверді. Магнітно-м'які одержують з порошків феромагнітних сплавів (напр., заліза з нікелем), карбонільного заліза, магнітно-м'яких феритів, додаючи рідке скло, гуму та ін. речовини. З таких магнітодіелектриків виготовляють, наприклад, осердя котушок індуктивності, високочастотних трансформаторів. Магнітно-тверді магнітодіелектрики одержують з порошків нікель алюмінієвих сталей, феритів барію або стронцію, заліза або залізо кобальтових сплавів, змішуючи їх з різними діелектриками. Магнітно-тверді магнітодіелектрики застосовують у виробництві невеликих магнітів, стрічок для магн. звукозапису .

Магнітом'які матеріали характеризуються високою магнітною проникністю, малою коерцитивною силою і малими магнітними втратами при перемагнічуванні. Вони широко використовуються як сердечники трансформаторів, дроселів, якорів, статорів електромашин, електромагнітів і т.п.

Магнітом'які матеріали по застосуванню поділяють на низькочастотні і високочастотні з електричними параметрами, які різко відрізняються один від одного. Останні мають більш високий питомий електроопір і часто є напівпровідниками.

Низькочастотні магнітом'які матеріали, у свою чергу, підрозділяють на три групи:

1. Матеріали, що мають більшу величину індукції насичення і застосовуються при роботі в сильних магнітних полях;

2. Матеріали, що мають високу магнітну проникність і застосовуються в слабких магнітних полях;

3. Матеріали з особливими магнітними властивостями: а) з індукцією, яка різко змінюється від температури; б) з магнітною проникністю, що не залежить від зміни величини магнітного поля; в) матеріали з високою магнітострикцією.

Магнітом'які матеріали(МММ) повинні мати високу магнітну проникність,малу коерцитивну силу,велику індукцію насичення,вузьку петлю гістерезиса,малі магнітні втрати.

МММ можна розділити на слідуючі групи:технічно чисте залізо(низьковуглицева сталь);кремниста електротехнічна сталь;сплави з високою початковою магнітною проникністю;сплави з великою індукцією насичення,ферити.

Технічно чисте залізо(низьковуглицева сталь);

Залізо являє собою магнітом'який матеріал,властивості якого сильно залежать від вмісту домішок.

Технічно чисте залізо містить небільше 0.1% вуглецю,сірки,марганцю та інших домішок і володіє порівняно малим питомим електричним опором,що обмежує його застосування.Використовується в основному для магнітопроводів постійних магнітних потоків і виготовляється рафінуванням чавуну в мартенівських печах.

Електролітичне залізо утримується в процесі електролізу сірчанокислого або хлористого заліза.Воно використовується в постійних полях.

Карбонільне залізо отримують у вигляді порошку розкладом пентакарбонілу заліза Fe(CO)5.Його зручно використовувати для виготовлення сердечників,працюючих на високих частотах.

Кремниста електротехнічна сталь містить менше 0,05% вуглецю,від 0,7до 4,8% кремнію і відноситься до магнітом'яких матеріалів широкого застосування .Легування сталі кремнієм призводить до істотного підвищення питомого електричного опору. Сталь з вмістом кремнію 6,8% володіє найбільшою магнітною проникністю,але в промисловості використовують сталь з вмістом кремнію не більше 5,1%. Так ,як кремній погіршує механічні властивості сталі,вона стає не придатною для штамповки.

Магнітотверді матеріали використовують для виготовлення постійних магнітів, де у зазорі необхідно одержати найбільшу потужність магнітного потоку. У магніті, що представляє собою замкнуте кільце, потужність потоку буде визначатися лише залишковою індукцією.

Але постійний магніт завжди має повітряний зазор, де і розташовується робоча система приладу, і тому на розімкнутих кінцях магніту виникають полюса, що створюють розмагнічуючи поле, і тим самим зменшують величину залишкової індукції.

Величину потоку в зазорі можна збільшити за рахунок перерізу магніту, що, однак, підвищує вартість конструкції, витрати дорогої легованої сталі або сплаву і не завжди дасть відчутний ефект, тому що збільшення перерізу магніту при даній довжині ще більше підвищує розмагнічуючий фактор.

Магнітотверді матеріали на відміну від магнітом'яких ,мають суттєво більшу коерцитивну силу і площу петлі гістерезиса.Такі матеріали використовуються для виготовлення постійних магнітів-джерел постійних магнітних полів.які в багатьох випадках вигідніші ніж електромагнітні.

Постійні магніти мають робочий повітряний зазор.відповідно на розімкнутих кінцях виникають плюси,що створюють розмагнічувальне поле з напруженістю,яка знижує індукцію в середині магніту.

Магнітотверді матеріали за складом і способом отримання підрозділяють на литі висококоерцитивні сплави,сплави на основі рідкоземельних елементів,металокерамічні матеріали,магнітотверді ферити та інші матеріали.

Литі висококоерцитивні сплави.

Найбільше поширення отримали магнітотверді матеріали на основі залізо-нікель-алюмінієвих і залізо-нікель-кобальт-алюмінієвих сплавів, легованих різними добавками.

Вироби з сплавів отримують восновному методом лиття. Недоліками сплавів є особлива крихкість і висока твердість, тому обробка на металоріжучих верстатах затруднена. Механічній обробці у вигляді грубого обдирання різанням з застосуванням твердосплавних різців піддаються сплави,котрі не містять кобальту.Безкобальтові сплави являються дешевими і не містять дефіцитних металів,але властивості їх не дуже високі.

Текстуровані сплави,що містять кобальт,мають високі магнітні характеристики,але в декілька раз дорожчі ніж безкобальтові.

Література

1. Нікулін.М.В. Електроматеріалознавство. - К: Вища школа,1990.

2. Лахтин Ю.М., В.П. Леонтьева. Материаловедение. М.:Машиностроение, 1990

3. Фізична енциклопедія Гол. ред. А.М.Прохоров. - Том 2. - М.-1990.

4. Онищенко В.И. Мурашкин С.У. Коваленко С.А. Технология металлов и конструкционные материалы. - М : Агропромиздат,1991.

5. Никулин Н.В. Электроматериаловедение. - М: Высшая школа,1973.

Размещено на Allbest.ru