Lydinių atsparumas

Yra daug metalų ir daug daugiau kelių metalų lydinių.

Ankstyviausi dirbtiniai lydiniai iš žmogaus metalurgijos eksperimentų buvo sukurti (remiantis archeologinėmis liekanomis) maždaug nuo 3000 iki 2500 m.

Visų pirma ji yra bronza, nes metalų, iš kurių ji sudaryta (varis ir alavas), yra (gausiai) natūralioje būsenoje ir jų nereikia išgauti iš rūdos.

Auksas ir sidabras yra gamtoje gausūs metalai, todėl jie žinomi nuo 5 tūkstantmečio prieš Kristų, todėl jie taip pat labai dažnai maišomi, ypač norint pakeisti aukso spalvą ar kietumą.

Teoriškai lydinių yra begalinis skaičius. Pagrindinis procesas yra paprastas: tiesiog pakaitinkite du ar daugiau metalų, kol jie pasiekia atitinkamą lydymosi temperatūrą, tada sumaišykite juos pagal reikiamas dozes ir pradėkite vėsinti.

Taigi, norint sukurti naują lydinį, turintį unikalių savybių, pakanka net šiek tiek pakeisti ingredientų dozę.Be to, itin svarbios ir naujojo lydinio gamybos sąlygos: pakanka, pavyzdžiui, pakeisti lydymosi temperatūrą, degimo sąlygas ar net aušinimo laiką.

Lydinių atsparumo priklausomybė nuo jų sudėties turi labai skirtingą pobūdį. Kai kuriais atvejais lydinys yra labai mažų dviejų metalų, sudarančių lydinį, kristalų rinkinys. Kiekvienas metalas kristalizuojasi nepriklausomai vienas nuo kito, po to jų kristalai tolygiai ir gana atsitiktinai susimaišo lydinyje.

Tai švinas, alavas, cinkas ir kadmis, kurie maišomi bet kokiu būdu. Tokių lydinių atsparumas skirtingomis koncentracijomis yra tarp kraštutinių grynų metalų atsparumo verčių, tai yra, jis visada yra mažesnis nei didesnis iš jų ir didesnis nei mažesnis.

Metalo atsparumo detalės: Kas lemia laidininko varžą

Kitas naudingas straipsnis: Pagrindinės metalų ir lydinių savybės

Žemiau pateiktame paveikslėlyje grafiškai pavaizduota cinko ir alavo lydinio varžos priklausomybė nuo dviejų metalų tūrinės koncentracijos.

Abscisė rodo alavo tūrius procentais nuo lydinio vieneto tūrio, t.y. abscisė 60 reiškia, kad lydinio tūrio vienete yra 0,6 tūrio alavo ir 0,4 tūrio cinko. Ordinatės rodo lydinio varžos vertes, padaugintas iš 106.

Kadangi gryni metalai atsparumo temperatūros koeficientai yra tos pačios eilės dydžiai, artimi dujų plėtimosi koeficientui, akivaizdu, kad nagrinėjamos grupės lydiniai turi tos pačios eilės koeficientus.

Daugeliu kitų atvejų dviejų metalų lydiniai yra vienalytė masė, sudaryta iš mažų kristalų, sudarytų iš dviejų metalų atomų.

Kartais tokie mišrūs kristalai gali susidaryti iš dviejų metalų atomų bet kokiu santykiu, kartais tokie dariniai galimi tik tam tikrose koncentracijos srityse.

Už šių sričių lydiniai yra panašūs į pirmosios, ką tik aptartos grupės, lydiniai, išskyrus tai, kad jie yra gryno metalo kristalų ir mišraus tipo kristalų, sudarytų iš abiejų tipų atomų, mišinys.

Šio tipo lydinių savitoji varža paprastai yra didesnė už dviejų metalų varžą.

Žemiau pateiktame paveikslėlyje grafiškai pavaizduota aukso ir sidabro lydinio, sudarančio mišrius kristalus kiekvienoje koncentracijoje, varžos priklausomybė nuo koncentracijos. Kreivės sudarymo metodas yra toks pat, kaip kreivė ankstesniame paveikslėlyje.

Gryno sidabro varža grafike yra 1,5 * 10-6, gryno aukso 2,0 * 10-8... Sulydžius vienodus tūrius dviejų metalų (50%), gauname lydinį, kurio varža 10,4 * 10- 6.

Šios grupės lydinių atsparumo temperatūros koeficientai paprastai yra mažesni nei kiekvieno lydinį sudarančio metalo.

Žemiau pateiktame paveikslėlyje grafiškai pavaizduota aukso ir sidabro lydinio temperatūros koeficiento priklausomybė nuo aukso koncentracijos.

Koncentracijų diapazone nuo 15% iki 75%, atsparumo temperatūros koeficientas neviršija ketvirtadalio to paties grynų metalų koeficiento.

Kai kurie trijų metalų lydiniai yra techninės svarbos.

Pirmojo iš šių lydinių, manganino, tinkamai apdirbus, temperatūros koeficientas lygus nuliui, todėl manganino viela naudojama precizinio atsparumo dėtuvėms gaminti.

Nikelio, chromo lydinys su mangano, silicio, geležies, aliuminio (nichromo) priedais yra labiausiai paplitusi medžiaga įvairių kaitinimo elementų gamybai.

Daugiau informacijos apie šio tipo lydinius: Nichromai: veislės, sudėtis, savybės ir savybės

Likę lydiniai (konstantanas, nikelis, nikelis sidabras) naudojami reguliuojančių reostatų gamybai, nes turi didelį atsparumą ir santykinai mažai oksiduojasi ore, esant toms gana aukštoms temperatūroms, kurias dažnai turi reostato laidai.

Daugiau informacijos apie trijų komponentų lydinius, dažniausiai naudojamus elektros pramonėje, rasite čia:Didelio atsparumo medžiagos, didelio atsparumo lydiniai

Konkrečias įvairių lydinių atsparumo vertes geriausia ieškoti specialiose žinynuose arba nustatyti eksperimentiškai, nes jos gali labai skirtis.

Kaip pavyzdį pateikiame Mg-Al ir Mg-Zn lydinių elektrinės varžos ir šilumos laidumo vertes:

Šiame darbe tiriama dvinarių Mg — Al ir Mg — Zn lydinių elektrinė varža ir šilumos laidumas temperatūrų intervale nuo 298 K iki 448 K ir išanalizuotas ryšys tarp lydinių atitinkamo elektros laidumo ir šilumos laidumo.

Taip pat žiūrėkite: Labiausiai paplitusios laidžios medžiagos elektros instaliacijose