I. Materiały oporowe można podzielić ze względu na zastosowanie na trzy podstawowe grupy:

• materiały rezystywne pomiarowe,

• materiały rezystywne regulacyjne,

• materiały rezystywne grzejne

1. Materiały rezystywne pomiarowe – np. wzorce oporności, mostki pomiarowe, oporniki precyzyjne.

Wymagania:

- duża rezystywność,

- rezystywność opornika niezmienna w czasie (stabilność struktury krystalicznej),

- bardzo mały temperaturowy współczynnik rezystywności

Wykonywane głównie ze stopów miedź-mangan (manganin, izabelin lub inmet) lub miedź-nikiel (konstantan), z taśmy lub drutów gołych lub emaliowanych.

2. Materiały rezystywne regulacyjne - Do rezystorów regulacyjnych zaliczamy: rezystory suwakowe laboratoryjne, rezystory rozruchowe, rezystory regulujące obroty silnika, regulatory oświetlenia.

Wytwarzane z konstantanu, nikieliny, żeliwa stopowego itd.

3. Materiały rezystywne grzejne- elementy grzejne urządzeń elektrotermicznych

Wymagania: odporność na działanie wysokich temperatur, duża rezystywność, wys. temp. topnienia, oraz zdolność do tworzenia na swojej powierzchni warstwy tlenków chroniącej przed korozją. Elementy oporowe wykonuje się z taśm lub drutów. Główne stopy: nichromy (np. chromonikielina bezżelazowa), ferronichromy (chromonikielina żelazowa) oraz ferrochromale (np. kanthal, baildonal).

Do tego: molibden, wolfram, SiC, MoSi2, mat. węglowe i grafitowe.

Rezystor - charakteryzuje się tym, że przepływającemu przezeń prądowi towarzyszy

przemiana energii elektrycznej w energię cieplną.

II. Własności materiałów oporowych i wpływ czynników zewn.:

a) elektryczne: rezystywność, temperaturowy współczynnik rezyst., stabilność własności elektr., obciążalność prądowa

b) mechaniczne: Rm, obrabialność, skłonność do rekrystalizacji

c) cieplne: dopuszczalna temp. pracy ciągłej, wydłużalność przy wys. temp.

d) chemiczne: odporn. na korozję, skłonność do tworzenia tlenków w podw. temp.

+ pole magnetyczne i efekt wymiarowy zwiększają rezystywność,

III. Metody wytw. rezystorów: m.in. naparowywanie w próżni metalicznych oporników cienkowarstwowych, sekwencyjne nabudowywanie warstw, trawienia warstwy rezystywnej, metalizacja na podłożu ceramicznym.

Met. trawienia warstwy rezystywnej - nakładanie fotorezystu, definiowanie szerokości rezystora, trawienie miedzi, stripowanie fotorezystu

IV. Kriorezystywność - rezystywność danego materiału w temperaturze poniżej skraplania tlenu (90,2K). W niskich temp słabną drgania sieci krystalicznej metalu (drgania cieplne), które przeszkadzały ruchowi elektronów. Pozostaje tylko składowa rezystywności spowodowana defektami struktury i domieszkami, zwana rezystancją resztkową. Zastosowanie: w transformatorach, uzwojeniach dużych maszyn elektr., cewkach magnetycznych, gdzie istotną rolę grają straty mocy i energii na ciepło Joule'a. W tych urządzeniach uzwojenie jest chłodzone ciekłymi gazami, przez co maleje ich opór.

V. Nadprzewodnictwo - całkowity zanik oporu elektrycznego pewnych materiałów po ochłodzeniu ich do ~0K. Charakterystyczną cechą nadprzewodników jest temperatura krytyczna Tk, po przekroczeniu której nadprzewodnik traci własności nadprzewodzące. Zgodnie z kwantową teorią nadprzewodnictwa BCS, podstawowym mechanizmem odpowiedzialnym za nadprzewodnictwo jest tworzenie się związanych ze sobą par elektronów, które przy przepływie prądu nie biorą udziału w procesie rozpraszania, więc ich przepływ odbywa się bez tarcia. Pierwiastki nadprzewodzące, to : Ti, V, Nb, Mo, Al, Si itd W normalnych warunkach najwyższą Tk ma Nb. 9,2K Nadprzewodniki drugiego rodzaju - stopy, oraz Nb, V, Tc. Charakteryzują się innym mechanizmem przewodzenia prądu.

Wymagania stawiane mat. nadprz. : - możliwie wys. temperatura i pole krytyczne, -możliwie duża krytyczna gęstość prądu, - łatwa i tania technologia. Najczęściej stosuje się Nb-Zr, Nb-Ti