Проводниковые материалы
К проводниковым материалам (проводникам) относятся металлы (алюминий, медь, вольфрам, никель, железо, молибден, платина, олово, свинец, цинк, серебро) и сплавы металлов (латунь, алюмель, константан, манганин, хромель, бронза, нихром). Из проводниковых материалов изготовляют разнообразные изделия, основную часть которых составляют обмоточные, монтажные и установочные провода, кабели, шины, соединительные шнуры, электроды, припои, флюсы.
Обмоточные провода предназначены для изготовления обмоток электрических машин, трансформаторов и индукционных катушек аппаратов. Обмоточные провода выпускают изолированными. Токоведущая часть проводов выполняется из алюминия или меди однопроволочной жилой круглого или прямоугольного сечения.
Круглую медную проволоку для обмоточных проводов изготовляют двух марок - МГ (медная твердая) и ММ (медная мягкая), прямоугольную МГТ (медная голая твердая) и МГМ (медная голая мягкая). Круглые медные провода выпускают с жилами диаметром 0,02 ... 5,2 мм, прямоугольные — с размерами меньшей стороны 0,83 ... 5,5 и большей стороны 2,1 ... 14,5 мм.
Алюминиевые провода дешевле медных, менее дефицитны и имеют меньшую массу. Для изготовления проводов служит алюминиевая круглая проволока марок AT (алюминиевая твердая), АПТ (алюминиевая полутвердая), AM (алюминиевая мягкая и прямоугольная).
Обмоточные провода выпускают со следующими видами изоляции: эмалевой, эмалево-волокнистой, волокнистой, пленочной и комбинированной.
Монтажные провода и кабели применяют для монтажа электрических аппаратов и приборов. Токопроводящие жилы монтажных проводов и кабелей изготовляют из медной мягкой проволоки или из тонких проволок, свитых друг с другом. В монтажных проводах высокой нагреваемости (200 ... 250°С) применяют никелированные медные жилы, во всех остальных - медные луженые.
Соединительные шнуры служат для распределения электроэнергии в силовых и осветительных сетях, а также для электроснабжения электроустановок внутри и вне помещений при неподвижной прокладке. Провода выпускают с резиновой, поливинилхлоридной и полиэтиленовой изоляцией.
Шины предназначены для соединения различных аппаратов и приборов в распределительных устройствах напряжением до 1000 В и выше. Плоские и круглые шины небольшого сечения выпускают свернутыми в бухты, большого сечения — в виде полос и прутков. Плоские алюминиевые и медные шины изготовляют толщиной 3 ... 10 мм и шириной 15 ... 100 мм.
Электроугольные изделия (щетки для электрических машин, электроды для дуговых печей, контакты) изготовляют методом прессования из исходных порошкообразных масс с последующей высокотемпературной обработкой - обжигом изделий. Исходные порошкообразные массы приготовляют из смеси углеродистых материалов (графита, сажи, кокса, антрацита), связующих и пластифицирующих веществ (каменноугольных и синтетических смол). В некоторые электроугольные массы вводят порошки металлов (меди, серебра, олова), получая таким образом металлографитные изделия.
С помощью электрощеток осуществляется скользящий контакт на коллекторах и кольцах электрических машин, поэтому очень важно, чтобы щетки хорошо пришлифовывались в работе, не вызывая слишком быстрого износа коллекторов, и не стирались быстро сами. Графитовые щетки изготовляют из натурального графита без связующих (мягкие сорта) и с применением связующих (твердые сорта). Эти щетки отличаются мягкостью и при работе вызывают незначительный шум. Угольно-графитовые щетки изготовляют из графита с выделением других углеродистых материалов (кокс, сажа) и связующих веществ. Полученные после термической обработки щетки покрывают тонким слоем меди в электролитических ваннах. Эти щетки обладают повышенной механической прочностью и малым износом при работе. Электрографитированные щетки проходят дополнительно процесс графитирования, заключающийся в том, что после первой термической обработки щетки подвергают отжигу при температуре 2500 ... 2800°С. Эти щетки обладают стойкостью к толчкообразному изменению нагрузки и применяются при больших окружных скоростях (45 ... 60 м/с). Металлографитные щетки отличаются малыми удельными сопротивлениями, допускают большие плотности тока (до 15 ... 20 А/см2).
Угольные электроды для дуговых электрических печей и электрохимических процессов бывают трех видов: обожженные, графитированные и самоспекающиеся. Обожженные электроды из литейного кокса, антрацита обладают большой твердостью, поэтому их обработку производят инструментом из твердых сплавов. Графитированные электроды по сравнению с обожженными менее хрупки, имеют повышенную химическую стойкость. Самоспекающиеся угольные электроды отличаются тем, что их обжиг производится непосредственно в печах в процессе работы по мере обгорания. Обычно печи в этих случаях оборудованы железными кожухами, в которые набивается электродная масса. Это позволяет применять электроды больших диаметров (до 2,5 м и более).