2016北京科技大学功能材料总复习选编.ppt

三、? 热敏电阻合金 热敏电阻合金：利用电阻随温度升高而增大的性能的合金。 热敏电阻合金的要求： 1) 电阻温度系数大且为正； 2) 电阻率较小，电阻值与温度呈线性； 3）电阻值的时间稳定性好； 4）有一定的抗氧化性和耐蚀性； 5）加工性好，资源丰富，价格便宜。 主要的热敏电阻合金：Co基、Ni基、Fe基等合金，如Ni50Co10Fe、Cr20V10Fe、Co85CrAlFe等。 第三节　电热材料 电热合金就是利用电能转换为热能特性的电阻合金。广泛用于各种工业电炉、实验室电炉和家用电器的电加热元件。 对电热合金的性能要求是： ①具有高的电阻率和低电阻温度系数。 ②合金在使用温度范围内无相变，以保证电阻没有突变，电性能 长期稳定。 ③具有较高的抗氧化性和对各种气氛的耐蚀性。 ④具有足够的高温强度，保证加热体不易形变和较长的使用寿命 ⑤良好的加工性能。 主要的电热合金：包括Ni—Cr系和Fe—Cr—Al系两类，适用于在950℃～1400℃温度范围内工作的电加热元件。在更高温度工作的加热体则采用纯金属电热材料。 根据不同电热合金的抗氧化性能和在不同介质气氛中的耐蚀性，在选择电热合金时应考虑使用介质气氛。电热合金在各种气氛中的耐蚀性及最高使用温度（℃） 　　　 气氛 合金牌号 空气 氢气 氮气 水蒸气 H2S、SO2 吸热式气体 放热式气体 真空(10-3乇以下) 铁铬铝合金 0Cr13Al6Mo2 0Cr25Al5 1300 1250 950 不适用 1050 1100 1150 1100 0Cr27Al7Mo2 1400 1350 950 不适用 1150 1200 1250 1150 Cr20Ni80 1150 1150 1100 1200 不适用 950 1050 1100 W 不适用 2500 — — — — — — Mo 不适用 2000 — — — — — — 热电偶合金：就是利用材料的热电动势随温度差而变化的特性的一种测温材料。 对热电偶电极合金的要求： ① 热电偶的热电动势应足够大，并随温度的变化呈线性关系，电阻温度系数低，以保证热电偶测温的灵敏度。 ② 在使用过程中热电动势应有良好的稳定性和一致性。 ③ 热电偶的熔点要足够高，以便能在较宽的温度范围内工作。 ④ 热电偶的热电特性应有良好的重现性。 ⑤ 良好的抗氧化性和耐蚀性。 ⑥ 此外，还要求加工性能好；价格便宜等。 铂铑热电偶合金：广泛用于1000℃以上的温度测量，在氧化或中性气氛中使用，也可在真空中使用，应避免在还原气氛中使用）、 镍铬—镍硅热电偶合金：很宽的测温区域(500-1300 ℃)，适用于在氧化或惰性气氛中使用，但不适于还原性气氛、含硫气氛或真空。 低温热电偶：NiCr-康铜 深低温热电偶：主要有Cu-AuFe（Co）和NiCr-AuFe钨铼热电偶：干氢气氛、惰性气氛和真空下使用到2700℃的高温，但在无保护情况下不能在氧化气氛或无氢的还原气氛中使用。 不同的热电偶材料要求不同的补偿导线。补偿导线材料一般采用热电偶材料本身或专门的合金。 第四节 导电合金 主要介绍了电触头材料和导电合金。 一、电触头材料 电触头是用于电路通断或连接的导电元件，按工作电流的负荷大小可将电触头分为强电、中电和弱电三种电触头。 对电触头材料的性能具体要求是： ①电导率大，最小电弧电压和最小电弧电流大，接触电阻小且稳定。 ②化学稳定性好，抗氧化、耐腐蚀，不易生成有害的表面膜。 ③熔点和沸点高，导热性好。 ④良好的耐磨性，适当的硬度与弹性。 ⑤良好的加工性能。 电触头材料在使用过程中发生一系列表面现象：接触电阻和电侵蚀 接触电阻Rk由收缩电阻Rc和表面膜电阻Rf两部分组成。 弱电触头材料主要采用贵金属材料。 强电触头材料：在大、中功率的条件下，工作电压和电流很高，接点常处在电弧的高温作用下易被熔焊或电侵蚀。因此强电触头材料选择导电、导热性好，熔点高的材料。 强电触头材料包括三类： ①Ag、W、Mo等纯金属和W-Mo、W-Fe合金； ②将导电、导热性好的金属和熔点高的金属用粉末冶金方法制成的复合材料，如Cu-W、Ag-W、Ag-Mo、Ag-WC、Ag-石墨等。 ③Ag-金属氧化物复合材料，如Ag-CdO、Ag-MnO、Ag-MgO、Ag-SnO2-In2O3等。其中，使用多的是复合材料，特别是Ag-CdO内氧化触头。 二、 导电合金 对导电合金的要求是：导电率?高，要有一定的机械强度，耐蚀性要好，工艺性要好。 按导电性能的好坏，以Ag最好，其次是Cu、Au、Al。目前广泛使用的导电材料是Cu及