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aluminium
較常用的金屬導電材料之一;瘜W符號Al,原子序數(shù)13,密度為2.7g/cm3(20℃),有銀灰色光澤,晶體晶格為面心立方結構,20℃時的電阻率為2.65×10-8Ωm,導電性在金屬中居第四位。在地殼里的蘊藏量占7.85%,僅次于氧化硅,居第二位。鋁的導熱性及耐腐蝕性好,比重小,易于加工成各種型材(但焊接性能差),無低溫脆性,因而應用非常廣泛。與銅相比,鋁的密度低,耐腐蝕性和耐熱性差,耐蠕變性差,故其產(chǎn)品種類和數(shù)量還受到一定限制。但它能添加多種元素形成合金以克服上述缺點。鋁是一種重要的電工材料,它制成導線廣泛用于電線、電纜行業(yè),鋁箔在電容器制造中也大量應用。
物理性能 鋁的電導率約為銅的62%,密度為銅的33%。在電阻相同的條件下,銅和鋁的體積比為0.618,重量比為2.03?梢姡粲娩X代銅時,其面積和直徑分別比銅導體大38.2%和21.5%,而重量僅為銅的一半。影響鋁性能的因素為雜質,如鉻、鋰、錳、釩。它們會大大降低鋁的電導率(見圖)。鐵、硅可稍提高鋁的抗張強度,但使鋁的塑性下降,脆性上升。在鋁中填加少量的鎂(或其他元素)可制成合金,顯著提高其抗張強度和耐熱性能。這種鋁合金導線可代替鋼心鋁線用作架空輸電線路的導線。對鋁進行加工硬化可提高鋁的抗張強度,控制加工變形及退火溫度可獲得具有不同機械性能的硬的、半硬的和軟的鋁線。低溫下鋁的抗張強度、疲勞強度、硬度和彈性模量增高,又無低溫脆性,故適宜作低溫導體。由于鋁的蠕變較限和抗張強度與溫度有關。故鋁元件的長期工作溫度應低于90℃,短時工作溫度不大于120℃。室溫下鋁在空氣中易形成一層較薄的致密而堅固的氧化膜,它能阻止氧化深入內(nèi)部,起到防腐保護作用。
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