《导电材料》PPT课件

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1、§2-1金属导电材料§2-2电极和电刷材料§2-3厚膜导电材料§2-4薄膜导电材料§2-5复合导电材料§2-6导电聚合物第二章导电材料第二章导电材料第6章Internet应用基础§2.1金属导电材料§2-1-1金属导电材料概论1、导电材料的定义导电材料是指电流容易通过的材料，常用作电极、电刷、电线等2、导电材料的电气性质(1)电阻和电阻率第6章Internet应用基础§2.1金属导电材料(2)电阻温度系数当温度每升高1℃时，导体电阻的增加值与原来电阻的比值，叫做电阻温度系数，它的单位是1代，其计算公式为式中RT1--温度

2、为T1时的电阻值，Ω；RT2--温度为T2时的电阻值，Ω。一般金属导体的电阻随温度升高而增大。表格2.1.1(P57)列出了导体金属电阻温度系数。第6章Internet应用基础§2.1金属导电材料3、导电材料的标准(1)标准软铜的电阻温度系数在20ºC时为1/254.5=0.00393ºC-1，在T1(ºC)的电阻温度系数用表示（2）电导率和百分电导率（3）国际标准软铜第6章Internet应用基础§2.1金属导电材料4、影响导体电阻值的因素杂质、缺陷温度应力是影响导体电阻的主要原因。一般纯金属的电导率比其合金的高。合金

3、的电导率由于合金组成不同而各异。5、导电材料应具备的性质纯金属的物理性质列如表2.1.1(P57)。其中作为金属导电材料,用得最多的是铜,其次是铝、铁等。作为导电材料应具备的条件是电导率大、易连接、较大的抗拉强度、易弯曲、容易加工成型、耐腐蚀、产量大、价格低等。但是，由于纯金属的抗拉强度都比较低，所以在对抗拉强度要求高的场合，应采用热处理的金属或合金。第6章Internet应用基础§2.1.2铜铜是仅次于银的优良导电导热体，常温下铜的导电率为银的94％，导热率为银的73.2%。(1)铜的主要物理性质密度(20℃)   8

4、.96％g／cm3熔点1083.4  ℃沸点2560   ℃熔化热13.02   kJ／mol汽化热304.8   kJ／mol热导率(0～100℃)     397   W／(m·K)电阻率(20℃)        1.694μΩ·cm电阻温度系数4300×10-6/℃铜的晶体结构为面心立方体，晶体常数为0.3617nm第6章Internet应用基础§2.1.2铜(2)铜的主要制备方法1、电解法制得（电解铜）电解铜将粗铜（含铜99％）预先制成厚板作为阳极，纯铜制成薄片作阴极，以硫酸(H2SO4)和硫酸铜(CuSO4)的

5、混和液作为电解液。通电后,铜从阳极溶解成铜离子(Cu)向阴极移动，到达阴极后获得电子而在阴极析出纯铜（亦称电解铜）。用作导电材料的铜由电解法制得（电解铜）。其纯度在99.90%以上，一般为99.97%-99.98%,含有极少量的Au、Ag、Ce、Pb、Sb等杂质。第6章Internet应用基础§2.1.2铜电解铜电解铜铸造后加工退火成为成品，在常温下压延或拉伸处理后质地较硬。根据其加工程度可分为半硬铜或硬铜。将其在450-500ºC退火即为软铜。一般未处理的铜比软铜的抗拉强度和硬度大，电导率和延伸率小。祥见表格2.1.2

6、——P58第6章Internet应用基础§2.1.2铜2、粉末冶金法粉末冶金制品是以金属粉末如：铁粉、铜粉、不锈钢粉等（包括混入有非金属粉末）为原料，用成形烧结法生产而成的，传统的工艺流程为：混料-压制-烧结-整形-后处理，即首先将配制的高纯度的混合粉装于模具中，于一定压力下压制成形，然后将压坯在可控气氛炉中，在低于基体材料熔点的温度下进行烧结，使粉末颗粒之间形成冶金结合。采用该方法生产的铜合金既具有高导电性、高导热性能，又具有高强度、良好的断后伸长率等加工性能。第6章Internet应用基础§2.1.2铜第6章Inte

7、rnet应用基础§2.1.3铜合金在熔化状态时金属可以相互溶解或相互混合，形成合金。金属与某些非金属也可以形成合金，故合金可认为是将金属特性的多种元素的混合物。合金比纯金属具有许多更优良的性能，铜合金具有比纯铜更好的机械性能，其电导率比纯铜低。在纯铜中加入少量其他金属成为固溶体（它是合金组成物态固态下彼此相互溶解而形成的晶体，称为固溶体）；也可能有部分固溶，而其余部分以机械混合物形成分散物。第6章Internet应用基础§2-1.3铜合金1、铜-镉合金线镉降低铜电导率的比率仅大于银，而且可增加其抗拉强度。但镉有毒，因此这

8、种合金一般镉含量为w(Cd)=1.2%-1.4%。电导率为（纯铜的）85%-90%，且抗拉强度比较大，耐腐蚀性好、耐磨性高。因此，在电话用的电线、输电线、无轨电车和大直径架空线等领域有着广泛的应用。第6章Internet应用基础§2-1.3铜合金2、铜-锡合金线由于锡的加入铜的电导率大大降低，而抗拉强度大幅度增高。C