1tom086

5. MATERIAŁOZNAWSTWO ELEKTROTECHNICZNE

tylko częściowej rekrystalizacji otrzymuje się materiał o właściwościach mechanicznych pośrednich pomiędzy stanem twardym i stanem miękkim.

Odkształcenie plastyczne dokonywane w temperaturze niższej niż temperatura T_r nosi nazwę obróbki plastycznej na zimno. Obróbka plastyczna przy temperaturze wyższej niż temperatura T_r — nazywana obróbką na gorąco — łączy w sobie dwa procesy: zgniot i rekrystalizację. W wyniku obróbki plastycznej na gorąco otrzymuje się na ogół strukturę zrckrystalizowańą.

5.2.2.2. Rezystywność metali i stopów

Rezystywność metali i stopów można przedstawić jako sumę dwóch niezależnych od siebie składników:

—    rezystywności idealnej odpowiadającej rezystywnośd idealnie periodycznej sieci krystalograficznej materiału;

—    rezystywności resztkowej o, wywołanej zakłóceniami sieci krystalicznej (deformacje i zanieczyszczenia).

Rezystywność o,- zależy od temperatury, zaś rezystywność o_r praktycznie nic zależy. Wartość Oj powyżej pewnej charakterystycznej dla każdego materiału temperatury

—    zwanej temperaturą Debye'a i oznaczonej T_D — wzrasta wprost proporcjonalnie do

temperatury. Poniżej wartości T_D zależność <?,• = f(T) ma charakter wykładniczy, a przy temperaturze ok. 0,1T_D rezystywność g, staje się proporcjonalna do temperatury bezwzględnej w potędze piątej. Przybliżoną zależność rezystywności g_i od temperatury w zakresie (0,25    1,5)

T₀ ujmuje tzw. formula Boreliusa-Gruneisena, wg której

(5.2)

przy czym p_D — rezystywność idealna mierzona w temperaturze Deby’ego.

W praktyce przy temperaturach w pobliżu 20^CC stosuje się uproszczony wzór określający zależność rezystywności metali i stopów od temperatury. Rezystywność całkowita (łącznie idealna i resztkowa) w temperaturze 6) wyrażonej w °C wynosi

(5.3)

Qs = 02o(¹ +aA9)

w której: y₂o — rezystywność w temperaturze 20°C; a — temperaturowy współczynnik rezystywności; Aćł = (9—20) — przyrost temperatury, °C.

W miarę wprowadzania do danego metalu atomów innego metalu (tworzenia stopu) współczynnik temperaturowy maleje. Istnieje przy tym empiryczna zależność zwana regułą Matthiesena (sprawdzalna w ograniczonym zakresie wzajemnego stosunku składników stopu), zgodnie z którą iloczyn rezystywności o, i współczynnika temperaturowego z w danej temperaturze 9 jest wielkością stałą przy różnych stosunkach składników stopu i równa się iloczynowi tych wielkości dla metalu czystego.

Wartość Qj dąży do zera, gdy temperatura T dąży do zera bezwzględnego. W niższych temperaturach ujawnia się zatem wpyłw rezystywności resztkowej g_r (rys. 5.2).

Rys. 5.2. Zależność rezystywności od temperatury metalu wykazującego zjawisko nadprzewodnictwa, wg [5.14; 5.15; 5.17]

1 — metal silnie zanieczyszczony; 2 — metal mniej zanieczyszczony, któremu jednak zanieczyszczenia w dalszym ciągu uniemożliwiają przejście w stan nadprzewodnictwa, 3 - metal o bardzo małym stopniu zanieczyszczenia, który w temperaturze T„ przechodzi w stan nadprzewodnictwa; Q_rl, o_r2 — rezystywności resztkowe

O wartości g_r decydują w większym stopniu zniekształcenia sieci krystalicznej niż zanieczyszczenia; dlatego też wyżarzając odpowiednio przewodnik uzyskuje się poprawę stopnia uporządkowania jego struktury (rekrystalizację), a tym samym zmniejszenie rezystyw-

₅₂ MATERIAŁY przewodzące

175

Tablica 5.1. Właściwości fizyczne metali¹¹, wg [5.13 5.15; 5.17; 5.20]