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导电弹簧的材料选择
导电弹簧的材料选择
导电弹簧材料的选择应根据弹簧的载荷特性、应力状态、应力、工作温度、工作环境使用寿命等来确定。
1、确定导电弹簧的材料截面、形状和尺寸,应优先选用标准规定的系列尺寸,尽量避免使用非标准材料。
2、导电弹簧宜采用强化弹簧钢丝、铅浴冷拔钢丝、油淬钢丝等,强度较高,表面质量好。 疲劳性能高于普通淬火钢丝。 加工简单,质量稳定。
3、导电弹簧在载荷精度应力较高时宜采用冷拔或冷拉抛光钢,载荷精度应力较低的弹簧制品宜采用热轧钢。
几种金属导体在20℃时的电阻率
材料电阻率 (Ω·m)
(1) 银 1.65 × 10-8 (2) 铜 1.75 × 10-8 (3) 铝 2.83 × 10-8 (4) 钨 5.48 × 10-8
(5) 铁 9.78 × 10-8 (6) 铂 2.22 × 10-7 (7) 锰 4.4 × 10-7 (8) 汞 9.6 × 10-7
(9) 康铜 5.0 × 10-7 (10) Ni-Cr 合金 1.0 × 10-6 (11) Fe-Cr 合金 1.4 × 10-6
(12)铝镍铁合金1.6×10-6 (13)石墨(8~13)×10-6
可见,金属的电阻率小,合金的电阻率较大,非金属和部分金属氧化物的电阻率较大,绝缘体的电阻率极大。 锗、硅、硒、氧化铜、硼等的电阻率比绝缘体小,但比金属大。 我们称这些材料为半导体。
总结:在正常条件下(从表中可以看出)导电性能最好的是银、铜和铝。 这三种材料是最常用的,常被用作导电弹簧的线材。 其中铜是应用最广泛的,几乎现在导电弹簧的线材都是用铜做的(精密仪器,特殊场合除外)。 由于化学性质不稳定,容易氧化,铝线已被淘汰。 由于铝的密度低、材料范围广、价格比铜便宜,所以目前铝在电力系统中广泛用于架空输电线路中进行电力传输。 为解决铝材刚性不足的缺陷,一般采用钢芯铝绞线,即在铝绞线外包一层钢丝以增加强度。 银具有最好的导电性,但由于成本高而很少使用。 仅用于要求较高的场合,如精密仪器、高频振荡器、航空航天等。 顺便说一下,在某些情况下,仪器的触点中会使用金。 使用它是因为金的化学性质稳定,而不是因为它的电阻率低。
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