Трансформаторные подстанции высочайшего качества

с нами приходит энергия

Свойства алюминия

Характерными свойствами чистого алюминия являются его малый удельный вес, низкая температура плавления, высокая тепловая и электрическая проводимость, высокая пластичность, очень большая скрытая теплота плавления и прочная, хотя и очень тонкая пленка окиси, покрывающая поверхности металла и защищающая его от проникновения кислорода внутрь.
Малая плотность делает алюминий основой легких конструкционных материалов; большая пластичность позволяет применять к алюминию все виды обработки давлением и получать из него листы, прутки, проволоку, трубы, тончайшую фольгу, штампованные детали с глубокой вытяжкой и др. Хорошая электрическая проводимость обеспечивает широкое применение алюминия в электротехнике. Так как плотность алюминия в 3,3 раза ниже, чем у меди, а удельное сопротивление лишь в 1,7 раза выше, чем у меди, то алюминий, на единицу массы имеет вдвое более высокую проводимость, чем медь. Прочная пленка окиси быстро покрывает свежий разрез металла уже при комнатной температуре, обеспечивая алюминию высокую устойчивость против коррозии в атмосферных условиях.
Сернистый газ, сероводород, аммиак и другие газы, находящиеся в воздухе промышленных районов, не оказывают заметного влияния на скорость коррозии алюминия. Действие пара на алюминий также не-значительно. Алюминий, не содержащий меди, достаточно стоек (в отсутствие электрического тока) в естественной морской воде. В концентрированных азотной и серной кислотах алюминий также практически устойчив. В разбавленных кислотах и растворах едких щелочей алюминий быстро разрушается. Однако в растворах аммиака он достаточно стоек. В контакте с большинством металлов и сплавов, являющихся благородными по электрохимическому ряду потенциалов, алюминий служит анодом и, следовательно, коррозия его в электролитах будет прогрессировать. Чтобы избежать образования гальванопар во влажной атмосфере, место соединения алюминия, с другими металлами герметизируется лакировкой или другим путем.
Длительные испытания проводов из алюминия показали, что они в отношении устойчивости против коррозии не уступают медным.
В табл. 8-16 приведены классификация и химический состав алюминия.
Влияние примесей на электрическую проводимость алюминия различно. Примеси, образующие с алюминием твердые растворы, сильно снижают электропроводность; примеси, не входящие в твердые растворы, почти не оказывают влияния на снижение проводимости. На рис. 8-4 показано изменение проводимости алюминия в зависимости от содержания примесей.
Физические свойства алюминия марок А5; А6 и АЕ, предназначенного для изготовления шин и проводов, приведены ниже:
Плотность при 20 °С, кг/м3 …………………….9700
Удельное электрическое сопротивление при 20 °С (не более), мкОм м:

проволока твердая и полутвердая …………. 0,0283
мягкая ……………………………………………….0,0280
шины …………………………………………………0,0290
Температурный коэффициент сопротивления в интервале 0-150 °С, …… 0,004
Температурный коэффициент линейного расширения (20-100 °С), ……….
Теплопроводность, Вт/(м °С)……………………………………………………………….2,05
Температура плавления, °С …………………………………………………………………..660-647
Теплота плавления, Дж/кг ………………………………………………………………..
Температура отжига, °С ………………………………………………………………………350-400
Средняя теплоемкость (0-100 °С), Дж/(кг °С)…………………………………………….240
В табл. 8-17 приведена ориентировочная зависимость механических свойств алюминия от температуры.

p437_1_00

Рис. 8-4

Изменение проводимости алюминия в зависимости от содержания примесей

Таблица 8-16 Химический состав технического алюминия (ГОСТ 11069-64)
Марка алюминияХимический состав, %
Алюминий (не менее)Примеси (не более)
ЖелезоКремнийМедьЦинкТитан
Особой чистоты
А99999,999-----
Высокой чистоты
А99599,9950,00150,00150,0010,0010,001
А9999,990,0030,0030,0030,0030,002
А9799,970,0150,0150,0050,0040,002
А9599,950,0300,0300,0100,0050,002
Технической чистоты
A8599,850,080,060,010,020,01
A8599,800,120,100,010,040,02
А799,700,160,160,010,050,02
А699,600,250,200,010,060,03
А599,500,300,300,020,060,03
А099,000,500,500,020,080,03
А99,000,800,500,030,080,03
АЕ99,500,35*0,120,020,050,01 **
Таблица 8-17 Механические свойства проводникового алюминия в зависимости от температуры
Механические свойстваТемпература, °С
2010020030020100200300
ТвердотянутыйОтожженный (300°С, 2 ч в масле)
Предел прочности при растяжении, МПа
Истинный предел прочности при растяжении, МПа
Относительное удлинение, %
Сужение площади поперечного сечения, %
Предел текучести, МПа
Предел вибрационной усталости, МПа
145
390
14
77,5
130
74
130
300
9,5
74,3
118
65
81
155
12,2
81,7
64
28
28
-
46
95,7
17
-
88
330
33,1
84,4
44
26,5
76
270
32,8
78,2
41
25
49
170
35,1
82,8
30
19
38
185
33,3
83,7
24,5
15