Электрические проводники в вакууме

JavaScript seems to be disabled in your browser.
You must have JavaScript enabled in your browser to utilize the functionality of this website.

Бескислородная медь с высокой проводимостью (БМВП) — это отличный электрический проводник. Гладкая, чистая медь (БМВП) — это отличный вакуумный материал. К сожалению, медь является химически активной и легко окисляется под действием воздуха, воды или диоксида углерода при повышенных температурах. Большие площади меди с несколько окисленными поверхностями (и адсорбированной водой) будут значительно замедлять откачку в диапазоне высокого и сверхвысокого вакуума. Если требуется высокий и сверхвысокий вакуум, на поверхность меди следует наносить гальваническое покрытие менее химически реактивных металлов, в частности таких, как золото, хром и/или никель. Если осаждаются хром или золото, технолог должен обеспечить, чтобы гальваник нанес плотные, гладкие покрытия, относительно свободные от органических присадок, которые придают материалу яркость и выравнивают его, а также обладают высоким давлением пара. Если гальваническое производство не проявит аккуратности и не будет адекватно контролировать технологию нанесения гальванопокрытия, производимые им покрытия из хрома или золота будут грубыми, пористыми и «насыщенными» захваченным водородом. Покрытия из золота сверхвысокой чистоты (осаждаемые из цианидовой ванны без реагентов, придающих блеск или гладкость) имеют поверхность матового вида с большой площадью, где могут выделяться излишние количества сорбированного вещества. Лучшим компромиссным решением могло быть нанесение тонких и гладких плотных «ярких» золотых или хромовых покрытий из ванны, содержащей небольшие концентрации органических присадок, после чего нужно выполнить термическую обработку в вакууме зажимных приспособлений с гальванопокрытием для разложения и выделения захваченных органических веществ и улучшения эффективности действия вакуума. Если деталь с гальваническим покрытием будет использоваться при повышенных температурах на протяжении продолжительного периода времени, тогда следует осаждать никелевый подслой на медные зажимные приспособления. Это никелевое покрытие служит в качестве диффузионного барьера. Следует также отметить, что как медь, так и золото легко распыляются; поверхности меди и золота должны быть защищены от плазмы и потоков частиц.

Серебро — это отличный электрический проводник. К сожалению, серебро может быть химически неустойчивым материалом (смотрите подраздел 4.5.3.4). Серебро следует покрывать гальваническим слоем золота во избежание химических проблем.

Если требуется небольшая проводимость, можно использовать тантал, рений, титан, молибден, вольфрам, никель или алюминий. Каждый из этих металлов имеет как хорошие, так и плохие свойства. Специалист по вакуумным технологиям воспользуется различными металлами для различных компонентов для того, чтобы максимально реализовать хорошие свойства и избежать потенциальных проблем. Эти металлы обладают значениями электрического удельного сопротивления, которые выше аналогичных параметров у серебра, золота и меди. Никель, алюминий, молибден, титан, рений, тантал и вольфрам распыляются хуже, чем золото и медь. Молибден и вольфрам — это огнеупорные металлы с относительно низкими коэффициентами теплового расширения и склонностью к кислороду. Они обеспечивают хорошее уплотнение с помощью глинозема и стекла в электрических соединениях-перемычках. Однако реакции между кислородом и танталом, титаном, молибденом и вольфрамом могут доставлять много хлопот. Эти металлы имеют тенденцию растворять большие количества кислорода или образовывать толстые пористые слои оксида при парциальных давлениях кислорода при повышенных температурах. Водород растворяется в титане и тантале, в особенности при повышенных температурах, и вызывает серьезные проблемы, связанные с охрупчиванием. Тантал и молибден являются крайне ковкими и несколько неприятными для механической обработки. Вольфрам имеет тенденцию к хрупкости, и поэтому его сложно обрабатывать. Крайняя твердость титана представляет проблемы для неквалифицированных станочников, работающих с инструментом низкого качества. Найти источник поставки проволоки из рения легко, но другие виды сырья имеют меньшее распространение. Никель и алюминиевые сплавы, в частности такие, как серия 6000, представляют собой хорошие, экономичные вакуумные материалы, легко очищаемые, формуемые и поддающиеся механической обработке, а также не образующие толстых пористых слоев оксида с излишним выделением газа или распылением частиц. Однако следует отметить, что большие заготовки из никеля (и других магнитных материалов) отнимают значительные количества энергии у радиочастотной плазмы (например, в магнетронных распылительных системах) и нагреваются. Тепловые ограничения, связанные с алюминием, изложены в предыдущем подразделе.

Адрес: 107023 Россия, г. Москва, Электрозаводская улица, 21

Часы работы офиса: с 9:00 до 18:00 по Москве.

Телефон:

+7 (495) 664-22-07

E-mail:

[email protected]

Чтобы заказать бесплатный подбор оборудования, отправить заявку, запрос или получить консультацию инженеров — свяжитесь с нами по телефону или E-mail.

В базе 310 производителей и поставщиков вакуумного оборудования и техники (РФ, СНГ и зарубежные компании). Цены, наличие на складах и технические характеристики оборудования и техники уточняйте только по электронной почте E-mail.

Группа РОСВАКУУМ

Крупнейшее объединение производителей вакуумного оборудования и техники.

Техника и услуги

Наши преимущества

1

Новое оборудование напрямую с завода или от производителя.

2

Производство сложных систем на собственной площадке совместно с лучшими учеными и НИИ.

3

С нами работают более 310 производителей, подрядчиков и партнеров по всему миру.

4

Основной род деятельности — выполняем крупные проекты госкомпаний и госкорпораций России.

Свяжитесь с нами

Мы работаем будни с 9 до 18 по Москве. Как оставить заявку в нерабочее время? Отправьте письмо на контактный адрес почты Email. Мы свяжемся с Вами на следующий день.

8544 Провода изолированные (включая эмалированные или анодированные), кабели (включая коаксиальные кабели) и другие изолированные электрические проводники с соединительными приспособлениями или без них; кабели волоконно-оптические, составленные из волокон с индивидуальными оболочками, независимо от того, находятся они или нет в сборе с электропроводниками или соединительными приспособлениями

• Главная
• Документы
• 8544 Провода изолированные (включая эмалированные или анодированные), кабели (включая коаксиальные кабели) и другие изолированные электрические проводники с соединительными приспособлениями или без них; кабели волоконно-оптические, составленные из волокон с индивидуальными оболочками, независимо от того, находятся они или нет в сборе с электропроводниками или соединительными приспособлениями

Документ утратил силу или отменен. Подробнее см. Справку

Решение Совета Евразийской экономической комиссии от 16.07.2012 N 54
(ред. от 14.07.2021)
«Об утверждении единой Товарной номенклатуры внешнеэкономической деятельности Евразийского экономического союза и Единого таможенного тарифа Евразийского…

8543 Машины электрические и аппаратура, имеющие индивидуальные функции, в другом месте данной группы не поименованные или не включенные
8545 Электроды угольные, угольные щетки, угли для ламп или батареек и изделия из графита или других видов углерода с металлом или без металла, прочие, применяемые в электротехнике

Электрический проводник — New World Encyclopedia

В науке и технике электрический проводник представляет собой материал, содержащий подвижные электрические заряды. В металлических проводниках, таких как медь или алюминий, подвижными заряженными частицами являются электроны. Положительные заряды также могут быть подвижными в виде атомов, в решетке которых отсутствуют электроны (называемые «дырками») или ионы, например, в электролите батареи.

Содержание

• 1 Описание
• 2 Электропроводность
  • 2.1 Классификация материалов по проводимости
• 3 Энергетика
  • 3.1 Размер проводника
  • 3.2 Проводниковые материалы
• 4 Напряжение проводника
• 5 Допустимая нагрузка проводника
• 6 Изотропия
• 7 См. также
• 8 Каталожные номера
• 9 кредитов

Детали

Следующее относится только к случаям, связанным с постоянным током. Когда направление напряжения/тока чередуются, другие эффекты (индуктивность и емкость) также вступают в игру.

Все проводники содержат электрические заряды, которые перемещаются, когда разность электрических потенциалов (измеряемая в вольтах) прикладывается к отдельным точкам материала. Этот поток заряда (измеряемый в амперах) и имеется в виду под электрическим током . В большинстве материалов скорость тока пропорциональна напряжению (закон Ома) при условии, что температура остается постоянной, а материал остается в той же форме и состоянии. Отношение между напряжением и током называется сопротивление (измеряется в омах) объекта между точками приложения напряжения. Сопротивление стандартной массы (и формы) материала при данной температуре называется удельным сопротивлением материала. Обратной величиной сопротивления и удельного сопротивления является проводимость и проводимость. Некоторыми хорошими примерами проводников являются металлы.

Наиболее известные проводники металлические. Медь — самый распространенный материал для электропроводки (лучше всего — серебро, но дорого), а золото — для высококачественных контактов «поверхность-поверхность». Однако есть также много неметаллических проводников, включая графит, растворы солей и всякую плазму.

Непроводящие материалы не имеют подвижных зарядов и поэтому сопротивляются потоку электрического тока, выделяя тепло. На самом деле все материалы обладают некоторым сопротивлением и нагреваются при протекании тока. Таким образом, правильная конструкция электрического проводника учитывает температуру, которую проводник должен выдерживать без повреждений, а также величину электрического тока. Движение зарядов также создает электромагнитное поле вокруг проводника, которое оказывает механическое радиальное сжимающее усилие на проводник. Проводник из данного материала и объема (длина x площадь поперечного сечения) не имеет реального предела тока, который он может пропускать без разрушения, пока тепло, выделяемое резистивными потерями, удаляется, и проводник может выдерживать радиальные силы. Этот эффект особенно критичен в печатных схемах, где проводники относительно малы и расположены близко друг к другу, а также внутри корпуса: выделяемое тепло, если его не отводить должным образом, может вызвать плавление (плавление) дорожек.

Поскольку все проводники имеют некоторое сопротивление, а все изоляторы будут проводить некоторый ток, теоретической границы между проводниками и изоляторами не существует. Однако существует большой разрыв между проводимостью материалов, которые будут нести полезный ток при рабочих напряжениях, и тех, которые будут нести незначительный ток для данной цели, поэтому категории изолятор и проводник действительно имеют практическая полезность.

Теплопроводность и электропроводность часто идут рука об руку (например, большинство металлов являются проводниками как электричества, так и тепла). Однако некоторые материалы являются практичными электрическими проводниками, но не являются хорошими теплопроводниками.

Электропроводность

Электропроводность или удельная электропроводность является мерой способности материала проводить электрический ток. Когда к проводнику прикладывается разность электрических потенциалов, его подвижные заряды текут, вызывая электрический ток. Проводимость σ определяется как отношение плотности тока J {\ displaystyle \ mathbf {J}} к напряженности электрического поля E {\ displaystyle \ mathbf {E}}:

J = σE {\ displaystyle \ mathbf {J} = \ sigma \ mathbf {E}}

Также возможны материалы с анизотропной проводимостью, и в этом случае σ представляет собой матрицу 3 × 3 (или более технически тензор ранга 2), который обычно симметричен.

Электропроводность является величиной, обратной (обратной) величине удельного электрического сопротивления и выражается в единицах СИ сименс на метр (С·м ^-1 ), например, если электрическая проводимость между противоположными сторонами 1-метрового куба материала равна 1 Сименс, тогда электропроводность материала составляет 1 Сименс на метр. Электропроводность обычно обозначается греческой буквой σ, но иногда также используются κ или γ.

Измеритель электропроводности обычно используется для измерения электропроводности в растворе.

Классификация материалов по электропроводности

Материалы можно классифицировать на основе их электропроводности следующим образом.

• Проводник, такой как металл, имеет высокую проводимость.
• Изолятор, такой как стекло или вакуум, имеет низкую проводимость.
• Электропроводность полупроводника, как правило, является промежуточной, но широко варьируется в различных условиях, таких как воздействие на материал электрических полей или определенных частот света, и, что наиболее важно, в зависимости от температуры и состава полупроводникового материала.

Степень легирования твердотельных полупроводников сильно влияет на проводимость. Чем больше легирования, тем выше проводимость. Электропроводность раствора воды сильно зависит от концентрации в нем растворенных солей, а иногда и других химических соединений, которые склонны к ионизации в растворе. Электропроводность проб воды используется как показатель того, насколько проба свободна от солей или примесей; чем чище вода, тем ниже проводимость.

Энергетика

В энергетике проводник представляет собой кусок металла, используемый для проведения электричества, известный в просторечии как электрический провод.

Размер проводника

Во многих странах проводники измеряются по их поперечному сечению в квадратных миллиметрах.

Однако в Соединенных Штатах проводники измеряются по американскому калибру проводов для меньших и по круговым милам для больших. В некоторых бедных странах в одну цепь входят перегруженные провода.

Проводниковые материалы

Из металлов, обычно используемых для проводников, медь обладает высокой проводимостью. Серебро обладает большей проводимостью, но из-за стоимости в большинстве случаев нецелесообразно. Однако он используется в специализированном оборудовании, таком как спутники, и в качестве тонкого покрытия для уменьшения потерь на скин-эффекте на высоких частотах. Из-за простоты соединения с помощью пайки или зажима медь по-прежнему является наиболее распространенным выбором для большинства тонких проводов. Алюминий использовался в качестве проводника в жилых помещениях по соображениям стоимости. На самом деле он более проводящий, чем медь, по сравнению с удельным весом, но у него есть технические проблемы, связанные с нагревом и совместимостью металлов.

Напряжение на проводнике

Напряжение на проводнике определяется подключенной схемой и не имеет ничего общего с самим проводником. Проводники обычно окружены и/или поддерживаются изоляторами, а изоляция определяет максимальное напряжение, которое может быть приложено к любому данному проводнику.

Напряжение проводника «V» определяется по формуле

V=IR{\displaystyle V={I}{R}}

где

I – ток, измеряемый в амперах

В – разность потенциалов, измеренная в вольтах

R — сопротивление, измеренное в омах

Сила тока проводника

Сила тока проводника, то есть количество тока, которое он может пропускать, связана с его электрическим сопротивлением: проводник с меньшим сопротивлением может пропускать больший ток . Сопротивление, в свою очередь, определяется материалом, из которого изготовлен проводник (как описано выше), и размером проводника. Для данного материала проводники с большей площадью поперечного сечения имеют меньшее сопротивление, чем проводники с меньшей площадью поперечного сечения.

Для неизолированных проводников конечным пределом является точка, в которой потеря мощности на сопротивление приводит к плавлению проводника. Однако, за исключением предохранителей, большинство проводников в реальном мире работают намного ниже этого предела. Например, домашняя проводка обычно изолирована изоляцией из ПВХ, которая рассчитана на работу только при температуре около 60°C, поэтому ток, протекающий в таких проводах, должен быть ограничен, чтобы он никогда не нагревал медный проводник выше 60°C, вызывая риск огня. Другие, более дорогие изоляционные материалы, такие как тефлон или стекловолокно, могут работать при гораздо более высоких температурах.

Американская статья о калибрах проводов содержит таблицу, показывающую допустимую силу тока для различных размеров медных проводов.

Изотропия

Если к материалу приложено электрическое поле и результирующий индуцированный электрический ток направлен в том же направлении, говорят, что материал является изотропным электрическим проводником . Если результирующий электрический ток имеет направление, отличное от направления приложенного электрического поля, говорят, что материал является анизотропным электрическим проводником ! .

См. также

• Электропроводность
• Электричество
• Удельное сопротивление
• Сверхпроводимость

Ссылки

Ссылки ISBN поддерживают NWE за счет реферальных сборов

• Giancoli, Douglas. 2007. Физика для ученых и инженеров, с современной физикой (главы 1–37), 4-е издание. Река Аппер-Сэдл, Нью-Джерси: Прентис-холл. ISBN 978-0136139263.
• Майни, А.К. 1997. Упрощенная электроника и связь, 9-е издание. Нью-Дели: Издательство Ханна.
• Плонус, Мартин. 2001. Электроника и связь для ученых и инженеров. Сан-Диего: Harcourt/Academic Press. ISBN 0125330847.
• Типлер, Пол Аллен и Джин Моска. 2004. Физика для ученых и инженеров, Том 2: Электричество и магнетизм, Свет, Современная физика, 5-е издание. Нью-Йорк: WH Фримен. ISBN 0716708108.

Кредиты

Энциклопедия Нового Света писателей и редакторов переписали и дополнили статью в Википедии
в соответствии со стандартами New World Encyclopedia . Эта статья соответствует условиям лицензии Creative Commons CC-by-sa 3.0 (CC-by-sa), которая может использоваться и распространяться с надлежащим указанием авторства. Упоминание должно быть выполнено в соответствии с условиями этой лицензии, которая может ссылаться как на авторов New World Encyclopedia , так и на самоотверженных добровольных участников Фонда Викимедиа. Чтобы процитировать эту статью, щелкните здесь, чтобы просмотреть список допустимых форматов цитирования. История более ранних вкладов википедистов доступна исследователям здесь:

• Электрический_проводник ^{История}
• Electrical_conductivity  ^history

История этой статьи с момента ее импорта в New World Encyclopedia :

• История «Электрического проводника»

Примечание. На использование отдельных изображений, которые лицензируются отдельно, могут распространяться некоторые ограничения.

Электрические проводники и оборудование должны быть одобрены и использоваться в соответствии с их перечнем/маркировкой.

Требования OSHA устанавливаются законом, стандартами и правилами. Наши пояснительные письма объясняют эти требования и то, как они применяются к конкретным обстоятельствам, но они не могут создавать дополнительные обязательства работодателя. Это письмо представляет собой интерпретацию OSHA обсуждаемых требований. Обратите внимание, что на наше руководство по правоприменению могут повлиять изменения в правилах OSHA. Кроме того, время от времени мы обновляем наше руководство в ответ на новую информацию. Чтобы быть в курсе таких событий, вы можете посетить веб-сайт OSHA по адресу https://www.osha.gov.

27 мая 2003 г.

Г-н Джо М. Кастелли
Корпоративный менеджер по качеству
Ajax TOCCO Magnethermic
1506 Industrial Boulevard
Boaz, AL 35957

Уважаемый г-н Кастелли:

900 02 Спасибо за ваше письмо от 1 мая в оккупационный Управление по безопасности и охране здоровья (OSHA) в отношении многожильного провода «Litz», который может нарушать правила OSHA. Это письмо представляет собой интерпретацию OSHA только обсуждаемых требований и может не применяться к каким-либо вопросам, не изложенным в вашей первоначальной корреспонденции. Ваш перефразированный сценарий, вопрос и наш ответ представлены ниже:

Сценарий : «Представитель компании, которая производит многожильный провод «Litz», сообщил нам, что марка провода «Litz», который мы используем в настоящее время, вероятно, нарушит некоторые правила OSHA. Его заявление было основано на том факте, что провод имеет изоляционную оболочку из ПВХ и при воспламенении выделяет токсичные пары.Литц-провод используется в высокочастотных источниках питания для индукционной термообработки.Мы используем размеры от 4 до 8 AWG на частотах от 1 до 50 кГц. ток через проводники обычно составляет около 60 ампер».

Вопрос: На основании предоставленной информации возникает вопрос, не нарушаем ли мы какие-либо правила OSHA?

Ответ: Стандарты OSHA, касающиеся опасностей, связанных с электричеством, связанных с электрическим оборудованием, включая многожильный провод, описанный в вашем письме, содержатся в 29 CFR, подраздел S, разделы 29 CFR с 1910. 302 по 1910.308. В соответствии с 29 CFR §1910.303(a) электрические проводники и оборудование на рабочем месте должны быть одобрены OSHA. Один из способов, которым электрический проводник или оборудование является «приемлемым» для OSHA и одобренным по смыслу 29CFR 1910, подраздел S, если он принят, или сертифицирован, или внесен в список, или помечен, или иным образом признан безопасным признанной на национальном уровне испытательной лабораторией (NRTL).

Кроме того, 29 CFR 1910.303(b)(2) требует, чтобы перечисленное или маркированное оборудование использовалось или устанавливалось в соответствии с любыми инструкциями, включенными в перечень или маркировку. Определения «перечисленных» или «маркированных» приведены в Разделе 29 CFR 1910.399 следующим образом:

1. Оборудование является «перечисленным», если оно относится к типу, указанному в списке, который (а) опубликован признанной на национальном уровне лабораторией, который проводит периодические проверки производства такого оборудования и (b) заявляет, что такое оборудование соответствует признанным на национальном уровне стандартам или было протестировано и признано безопасным для использования определенным образом.
2. Оборудование является «маркированным», если на него нанесена этикетка, символ или другой опознавательный знак NRTL, (a) который проводит периодические проверки производства такого оборудования, и (b) чья маркировка указывает на соответствие национально признанным стандарты или тесты для определения безопасного использования определенным образом.

Текущий список NRTL можно найти на веб-сайте OSHA: http://www.osha.gov/dts/otpca/nrtl/index.html. Вы можете связаться с ними напрямую, чтобы получить список оборудования, для которого они дали разрешение. С одним из крупных NRTL, Underwriters Laboratories, Inc., можно связаться по телефону:

Underwriter’s Laboratories, Inc.
333 Pfingsten Road
Northbrook, IL 60062-2096
Телефон (847) 272-8800
Веб-сайт http://www.ul.com

Благодарим вас за интерес к вопросам безопасности и гигиены труда. Требования OSHA устанавливаются законом, стандартами и правилами. Наши пояснительные письма объясняют эти требования и то, как они применяются к конкретным обстоятельствам, но они не могут создавать дополнительные обязательства работодателя.