ماذا لو كان مفتاح تحسين أداء المفاتيح الكهربائية عالية الجهد يكمن في فهم التوصيل الكهربائي لسبائك النحاس والألومنيوم؟ تتعمق هذه المقالة في تفاصيل التوصيلية الكهربائية في هذه المواد، وتقدم قيمًا مرجعية أساسية للتصميم وفحص الجودة والمشتريات. من خلال استكشاف هذا الدليل، ستحصل على فهم قوي لكيفية المقارنة بين السبائك المختلفة وكيفية الاستفادة من هذه المعرفة في التطبيقات العملية.
يعد النحاس والألومنيوم وسبائكهما من المواد المستخدمة بشكل متكرر في منتجات المفاتيح الكهربائية عالية الجهد.
تسرد هذه المواصفة القياسية الموصلية الكهربائية للنحاس والألومنيوم وسبائكهما شائعة الاستخدام، لتكون بمثابة مرجع لموظفي التصميم والمعالجة وفحص الجودة والمشتريات في عملهم.
توفر هذه المواصفة القياسية القيم المرجعية للتوصيل الكهربائي للنحاس والألومنيوم وسبائكهما. وهي مخصصة للاستخدام كمرجع في التصميم والمعالجة وفحص الجودة وشراء منتجات ومكونات مفاتيح الجهد العالي.
التوصيل الكهربائي
يشار إلى مقلوب المقاومة النوعية بالموصلية الكهربية. وهو يقابل التيار المار عبر وحدة المساحة عندما يحافظ الموصل على وحدة تدرج جهد (أي فرق الجهد).
وفقًا لمعيار IEC، تؤخذ الموصلية الكهربائية للنحاس اللين القياسي بمقاومة 1.7241μΩ-سم على أنها 100%، ويتم مقارنة الموصلية الكهربائية للمواد الأخرى بها، معبراً عنها بـ %IACS.
استنادًا إلى التعريف أعلاه، توفر هذه المواصفة القياسية قيمًا مرجعية للموصلية الكهربائية للمواد ذات المقاومة النوعية فقط (مظللة بخط مائل غامق في الجدول). وتتم طريقة الحساب على النحو التالي:
موصلية المادة ÷ موصلية النحاس اللين القياسية × 100% = موصلية وحدة IACS
على سبيل المثال؛ من المعروف أن المقاومة النوعية لـ ZL101A تساوي 0.0442 × 16-6Ω.m، والموصلية النوعية هي
(1/0.0442/0.0442) ÷ (1/0.017241/0.017241) × 100% = 22.624 ÷ 58 × 100% = 39% iACs
راجع الجدول 1 للاطلاع على التوصيلية الكهربائية للنحاس المصبوب وسبائك النحاس.
الجدول 1: الموصلية الكهربية للنحاس المصبوب وسبائك النحاس
درجة السبيكة | التوصيل الكهربائي %IACS | المقاومة 10-6Ω.m | درجة السبيكة | التوصيل الكهربائي %IACS | المقاومة 10-6Ω.m |
ZCuCr1 | ≥80 | - | ZCuSn5Pb5P5Zn5 | 21 | 0.080 |
ZCuCr0.3 | ≥80 | - | ZCuZn38 | 24 | 0.071 |
ZT3 | 96 | 0.0178 | ZCuZn40Pb2 | 25 | 0.068 |
ZT4 | 96 | ZCuZn16Si4 | 6 | 0.28 | |
ملاحظة: تم حساب القيم المائلة والخط العريض بناءً على المقاومة. |
ارجع إلى الجدول 2 للاطلاع على التوصيلية الكهربية لـ ألومنيوم مصبوب وسبائك الألومنيوم.
يمكن الاطلاع على الموصلية الكهربائية للنحاس المشغول آليًا وسبائك النحاس في الجدول 3.
يُرجى الاطلاع على الجدول 4 للاطلاع على التوصيل الكهربائي للألومنيوم المشغول آليًا و سبائك الألومنيوم.
الجدول 2: الموصلية الكهربائية للألومنيوم المصبوب وسبائك الألومنيوم
درجة السبيكة | التوصيل الكهربائي %IACS | المقاومة 10-6Ω.m | درجة السبيكة | التوصيل الكهربائي %IACS | المقاومة 10-6Ω.m |
ZL101 | 36 | 0.0457 | ZL201 | 29 | 0.0595 |
ZL101A | 39(36) | 0.0442 | ZL202 | 33 | 0.0522 |
ZL102 | 40 | 0.0548 | ZL203 | 39 | 0.0433 |
ZL104 | 37 | 0.0468 | ZL301 | 18 | 0.0912 |
ZL105 | 36 | 0.0462 | ZL303 | 26(29) | 0.0643 |
ZL109 | 29 | 0.0504 | ZL402 | (35) | - |
ZL114A | 40 | - | - | - | - |
ملاحظة: الأرقام المائلة والمكتوبة بخط عريض محسوبة على أساس المقاومة. |
الجدول 3: التوصيلية الكهربية للنحاس المعالج وسبائك النحاس
درجة السبيكة | التوصيل الكهربائي %IACS | المقاومة 10-6Ω.m | درجة السبيكة | التوصيل الكهربائي %IACS | المقاومة 10-6Ω.m |
T2 | 96 | 0.0178 | QAl9-4 | 14 | 0.123 |
H62 | 24 | 0.071 | QAl10-3-1.5 | 15 | 0.11 |
إتش بي بي 59-1 | 26 | 0.065 | QBe2 | 17~25 | 0.068~0.1 |
QCr0.5 | >80 | - | QSN6.5.5-0.1 | 13 | 0.128 |
ملاحظة: يتم حساب القيم المائلة والخط العريض بناءً على المقاومة النوعية. |
الجدول 4: الموصلية الكهربائية للألومنيوم المعالج وسبائك الألومنيوم
درجة السبيكة | التوصيل الكهربائي %IACS | المقاومة 10-6Ω.m | درجة السبيكة | التوصيل الكهربائي %IACS | المقاومة 10-6Ω.m | درجة السبيكة | التوصيل الكهربائي %IACS |
1035 | ○ | 59 | 0.0292 | 6063 | ○ | 57 | 0.030 |
H14 H18 | 57 | 0.030 | T6 | 55 | 0.032 | ||
1060 | ○ | 62 | 0.028 | 6101 | T6 | 57 | 0.030 |
H18 | 61 | 0.0285 | 3A21 | ○ | 50 | 0.034 | |
2A12 | ○ | 50 | 0.034 | H14 | 41 | 0.0415 | |
T4 | 38 (30) | 0.045 | H18 | 40 | 0.0425 | ||
5A02 | ○ | 35 (40) | 0.0493 (0.0476) | 6A02 | ○ | 55 | 0.032 |
H14 H18 | T6 | 45 | 0.038 | ||||
ملاحظة: الأرقام الواردة بين قوسين مأخوذة من "كتيب المواد المعدنية" الذي نشرته دار نشر الصناعات الكيميائية. |