Классификация проводниковых материалов

Проводники, используемые в современной технике, по агрегат­ному состоянию разделяют на газообразные, жидкие и твердые.

К газообразным проводникам относят пары веществ и газы при таком значении напряженности электрического ноля, которое обес­печивает начало процесса ионизации молекул. Ионизированный газ представляет собой проводник, в котором перенос электрических зарядов осуществляется как электронами, так и ионами. Проводи­мость газов и паров широко используется в различных газоразряд­ных приборах. Неионизированные газы и пары весьма плохо про­водят электрический ток, их применяют как диэлектрики.

К жидким проводникам относят различные растворы солей, кис­лот, щелочей и других веществ, а также их расплавы, проводящие электрический ток и называемые электролитами. Прохождение тока через электролит связано с переносом ионов растворенного вещества и растворителя. Состав электролита при этом изменяется, а на электродах, погруженных в электролит, происходит выделение веществ из раствора. Электролиты широко используют в технике, в частности в технологии изготовления различных элементов радиоэлектронных устройств. Жидкими проводниками являются также расплавы металлов.

Твердые проводники являются важнейшими проводниковыми материалами, широко применяемыми в радиоэлектронике и элек­тротехнике. К ним относят металлы и их сплавы. В периодической системе Д. И. Менделеева металлы занимают более 75% мест.

Металлы в твердом состоянии являются кристаллическими веще­ствами, для которых характерен особый вид металлической связи между атомами. Электропроводность металлов как в твердом, так и в жидком состоянии обусловлена переносом электрических заря­дов только электронами. Вот почему при прохождении тока через контакт различных металлов не происходит переноса вещества од­ного металла в другой, как это имеет место при прохождении тока в электролитах.

По характеру применения в радиоэлектронных приборах метал­лические материалы разделяют па металлы высокой проводимости и сплавы высокого сопротивления.

Металлы высокой проводимости (серебро, медь, алюминий, железо, золото и др.) используют для изготовления про­водов, микропроводов, проводящих покрытий и пленок, различных токопроводящих деталей. Они используются как основа в контакт­ных материалах, припоях.

В последнее время все большее применение в технике находят сверхпроводники, обладающие ничтожно малым удельным электрическим сопротивлением при очень низких температурах. К их числу относят алюминии, ртуть, свинец, ниобий, соединения ниобия с оловом, титаном, цирконием и др.

Сплавы высокого сопротивления применяют при изготовлении резисторов и резистивных элементов различных типов и назначения, а также разнообразных электронагревательных эле­ментов и т. п. Наиболее известными сплавами высокого сопротивле­ния являются медно-марганцевые сплавы (манганины), медно-никелевые сплавы (константаны), сплавы железа, никеля и хрома (нихромы).