Слаботочка Книги

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 [41] 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92

Таблица 4.4

05 - Материал	Плотность при 20 "С, г/см=	Удельное электрическое сопротивление, 10"« Ом-см при температуре, °С		Удельная теплоемкость в интервале 0-100 -С, кДж кг--С	Температура		Скрытая теплота
			указанной в скобках		плавления , -С	кипения, °С	плавления , кДж	испарения, кДж
							г-атом	г-атом
Серебро	10,5		4,7 (500)	0,234		2210	11,46
			7,6 (900)
Алюми-	2,70		4,78 (200)	0,894		2480	10,5
			7,3 (400)
Медь	8,92		4,6 (500)	0,389	1083	2590	13,06
			8,1 (1000)
Кадмий	8,64		9,6 (100)	0.230			6,42
			18 (300)
Никель		6,84	34,2 (500)	0,427	1453	3000	17,77
			45.5 (900)
Свинец	11.34	20.6	36 (200)	0.126		1740
			50 (300)
Олово		12,8	16,8 (100)	0,222		2450
			23 (200)
Цинк	7.14	5,02	11 (200)	0.385			7,23
			16,5 (400)

Тепловыделение при окислении,

г-атом

(AgO)*

1673 (AI2O3) 168 CU2O 256 CdO £41 (№0) 220 (PbO) 582 SnOa 349 (ZnO)

Коэффициент
теплопроводности в интервале 0-100 °С, Вт м-С	линейного расширения в интервале 0-100 "С. 10-6.=G-»
	23,5
61,6	13,3
	23,5
112,8

Юнга,

Константа Мейера, 10= А-с

1.005

0,757

1,36

0,623

2,05

0,157

0,610

1,18

В скобках указана формула химического соединения, образованного в результате окисления соответствующего металла.

существует направление по созданию сплавов на основе серебра Ag-ZrOi, Ag - 8% Sn, Ag-Ni. Механическая прочность на разрыв сплава Ag-ZrOi при температуре 300-700 °С в 4-5 раз выще, чем у чистого серебра, при более высокой химической стойкости.

До настоящего времени ни одно из известных авторам направлений не привело к полному исключению серебра из конструкции плавкого элемента при сохранении требуемых защитных характеристик предохранителей. Поэтому целесообразно изучить основные физические свойства близких к серебру алюминия и меди и на основе сопоставительного анализа попытаться рассмотреть возможность их использования (без дорогостоящей разработки и освоения новых материалов и сплавов) с помощью одних лишь конструктивных средств.

В серебре благоприятно сочетаются электрофизические, механические и другие свойства, что обеспечивает длительную надежную работу быстродействующих предохранителей при высокой плотности номинального тока и надежное отключение аварийного тока с требуемыми защитными характеристиками. Поведение серебра в различных средах характеризуется высокой термодинамической устойчивостью, формированием на его поверхности пассивных защитных пленок и способностью образовывать в растворах комплексные ионы. При температуре, меньшей точки плавления, серебро обладает значительной стойкостью к образованию оксида. В расплавленном серебре растворяется большое количество кислорода, которое при затвердевании выделяется из раствора в виде оксида серебра или рассеивается в металле в виде пузырьков.

С повышением температуры временное сопротивление разрыву Ов как показатель механической прочности у серебра монотонно уменьшается с 1,5-10 Па при 20°С до Ов=10 Па при 900 °С. Соответствующие температурные зависимости приведены в гл. 6. С понижением температуры Ов растет, достигая значения 3-10 Па при - 196°С. Относительное удлинение 6=65% (29% при температуре -196 °С), твердость по Бринеллю НВ = 25. Серебро слабо подвержено окислению. Оксидная пленка Ag20 нестойкая и разрушается под действием механических усилий и повышенной до 200 °С и более температуре. Слабая химическая активность серебра характеризуется малой энергией образования его соединений с кислородом, серой, углеродом, равной 31 кДж/моль.

Влияние температуры [4.7] проявляется также и в изменении удельного электрического сопротивления серебра (р*27з= 1,59-10-6 Ом-см).

Температура, К Относительное удельное электрическое сопротивление серебра P£/P2*73

В твердом состоянии

Температура, К Относительное удельное электрическое сопротивление сереб-

ра Pj/P*73 В расплаве

373 .....	...... 1,4098	1273 .....	......17,0
473 .....	. . . . • 1,8293	1373 .....	...... 18,45
573 .....	...... 2,2626	1473 .....	...... 19,4
673 .....	...... 2,710	1573 .....	. . .... 20,5
773 .....	.....3,168	1673 .....	...... 21,11
1073 .....	......4,62
1173.....	......5,14
1233,5 ....	......5,45

При длительном одновременном воздействии механической нагрузки и высокой температуры в серебре появляется так называемая усталость. Усталостная характеристика серебра приведена в табл. 4.5.

Таблица 4.5

Длительность испытаний, ч	Временное сопротивление разрыву <jg, 10 Па	Относительное удлинение 5, %	Температура испытаний, "С
3,24 9,0 58,5 824,0	7,87 7.15 6,46 4,73	55 50 30
30,7	3,15
967,0	1,18
	1,25
138,0	0,47

По ряду других особенностей и характеристик будем сравнивать серебро с алюминием и медью применительно к предохранителям на один и тот же номинальный ток.

Алюминий обладает высокой коррозионной стойкостью и пластичностью. Это очень реакционноспособный металл с высоким сродством к кислороду. Тем не менее он обладает высокой стойкостью к большинству самых

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 [41] 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92