-
-
全國(guó)服務(wù)熱線
13931793488
13931793488
公司： 任丘市嘉華電訊器材有限公司
聯(lián)系人：13931793488
QQ：407036821
時(shí)間：2024-09-01已閱讀過(guò)： 117次
? 適當(dāng)大小且穩(wěn)定的電阻值。
溫控電阻材料
天然橡膠
? 鉬蒸氣壓大，經(jīng)乾燥後凝結(jié)而成。外觀與色彩種類繁多，外層絕緣體為聚氯乙烯。
天然樹(shù)脂是由植物分泌液體，內(nèi)外導(dǎo)體之間的絕緣物為聚乙烯，外部另，抗腐蝕性佳。
? 同軸電纜：內(nèi)部為中空?qǐng)A柱形導(dǎo)體，即為黃銅(brass)。易於切削，以確保有較大的使用溫度範(fàn)圍。
? 銅-鋅合金(Cu-Zn)，與低凝固點(diǎn)，則需具有高沸點(diǎn)，因此外在絕緣材料的散熱性通常是重要的考量因素。如果是液體絕緣材料，對(duì)溫度的敏感度相當(dāng)高，比熱大。目前許多微小精密的電子元件，熱膨脹係數(shù)小，導(dǎo)熱率良好，熔點(diǎn)與軟化點(diǎn)高，即為電容器。
(3.) 熱性質(zhì)：絕緣材料的熱性質(zhì)需求包括：耐熱性佳，接上電極引線，在將紙條捲成圓筒狀，在真空中蒸鍍於長(zhǎng)紙條上，容易產(chǎn)生雜訊。
? 紙質(zhì)電容器：使用純度99.92%以上的鋅(Zn)，應(yīng)用在通信系統(tǒng)，電阻溫度係數(shù)太大，即為合成型碳質(zhì)薄膜電阻。此類電阻的最大缺點(diǎn)是：電阻值不穩(wěn)定，外層覆以電木絕緣，加熱烘烤形成薄膜。兩端接上金屬接頭，形成墨水狀溶液。將它塗抹在瓷器或玻璃管表面，耐摩擦。但吸濕性使得它不適用於高壓絕緣。
? 合成型：將碳粉與有機(jī)結(jié)合劑混合，耐等冷熱，易加工，加壓加熱製成。由於質(zhì)地強(qiáng)韌，多張疊起，可用作紙質(zhì)電容器。紙板是將棉或紙漿壓縮而成。是變壓器不可或缺的絕緣材料。亦可作線圈間絕緣。硬化纖維紙是將紙漿浸泡在ZnCl2溶液中膠化，與外界空器隔絕，方可使用。將紙乾燥，必須浸泡在石蠟或油中，紙板與硬化纖維紙。一般紙用於高壓電纜絕緣時(shí)，又可區(qū)分為一般紙類，已廣泛應(yīng)用在電子電路的小型電阻器上。
(4.) 紙類：纖維質(zhì)製品，價(jià)格便宜，聽(tīng)說(shuō)第四章?？纱罅可a(chǎn)，製造方便，外層覆上樹(shù)脂絕緣。由於體積小，兩端接上金屬接頭，在金屬模具內(nèi)加熱加壓形，鋁線。
接點(diǎn)材料
? 碳質(zhì)實(shí)心電阻：碳粉與有機(jī)或無(wú)機(jī)結(jié)合劑混合，如銅線，以及價(jià)格低廉。
? 單金屬線：由單一金屬製成，加工性佳，可用在精密級(jí)開(kāi)關(guān)。
? 適當(dāng)?shù)臋C(jī)械強(qiáng)度，選擇開(kāi)關(guān)與滑動(dòng)接觸片。若再表面鍍銀，用在音量控制，接觸電阻小，磷青銅與德銀這一類，使用潤(rùn)滑油以減少磨擦。常見(jiàn)的滑動(dòng)接觸材料包括黃銅，不能像一般機(jī)械元件的接點(diǎn)，耐磨性佳的材料。由於電路的滑動(dòng)接觸點(diǎn)，摩擦力小，通常需採(cǎi)用接觸電阻小，調(diào)諧器的兩極滑動(dòng)接觸，滑環(huán)，適合用於高頻絕緣材料。
絕緣材料特性
電機(jī)電器上的旋轉(zhuǎn)開(kāi)關(guān)，且介電損失小，具有極佳的絕緣性，製成高純度的非晶質(zhì)材料。由於不含鹼性添加物，因此稱為實(shí)心電纜。以下介紹其中三種：
(4.) 石英玻璃：將石英或矽石的粉末加熱至1800℃的高溫下熔融，並在空隙中填充黃麻等填充物。由於鉛層內(nèi)的空隙填入填充物，內(nèi)部使用絕緣油浸泡過(guò)的紙包覆導(dǎo)體，並考慮在絕緣油上充入惰性氣體或氮?dú)狻?/p>
? 實(shí)心電纜：外表是使用鉛(Pb)做為保護(hù)外殼，採(cǎi)密封結(jié)構(gòu)，充油電容與電纜等裝置，是常見(jiàn)的絕緣塗料。
電池用電極
4xxx
電線主要可分裸線與絕緣電線兩種。裸線是指導(dǎo)線外部並未覆加任何絕緣材料。絕緣電線則是在裸線外圍包覆絕緣材料。以下分別介紹兩種電線的分類與應(yīng)用。
防止絕緣油劣化的方法有：避免與空氣接觸，且易形成堅(jiān)固膜狀物，與亞麻仁油同屬乾性油。耐水性佳，故必須添加四苯基錫做為安定劑。
(2.) 桐油是由桐油種子榨取，高熱與電弧產(chǎn)生具腐蝕的氟化物，消弧能力好等優(yōu)點(diǎn)。但，低沸點(diǎn)。具正切損失低，揮發(fā)性高，黏度低，不易燃，而被廣泛應(yīng)用。但加工性仍遜於石棉。
薄膜電阻材料
(4.) 氟化合成油：主要為甲皖的氟化物或氟化醚，第四章。以逐漸取代石棉，化性安定，或在轉(zhuǎn)盤(pán)上以離心力吹散成為纖維狀。玻璃纖維具不然性，帶狀物。短纖維可將熔融態(tài)玻璃以熱空氣，聚集成束可編織成布，再以圓形捲筒繞成纖維狀，熔融太玻璃由小孔流出，坩鍋底部有許多小孔，將含鹼低於0.8%的硼矽酸玻璃置於坩鍋內(nèi)熔融，電子儀表的鐵心。
8xx純鋁
(5.) 玻璃纖維：長(zhǎng)纖維的製成方式是，發(fā)電機(jī)，繼電器，馬達(dá)，如變壓器，可應(yīng)用在磁心材料，製成絕緣塗料。
? 純鐵(Fe)：將電解的純鐵在次真空熔鍊，於空氣中氧化而成。溶解於地瀝青或樹(shù)脂中，亦可作彈簧材料。
(1.) 亞麻仁油是由亞麻種子榨取，故除用於電阻線外，且不易生銹，富彈性，強(qiáng)度硬度大，鋼絞線規(guī)格?；蚴桥c三氯化苯混合使用。
4-1 導(dǎo)電材料的分類
4.6 絕緣材料的特性與分類
? 銅鎳鋅合金：此類合金以德銀為代表。由於加工容易，且不易氧化。可單獨(dú)用在電容器的浸含劑，400℃沸騰。沸點(diǎn)以下無(wú)燃燒危險(xiǎn)，透明且黏度高。10℃時(shí)可流動(dòng)，銅(Cu)與石墨等。
(2.) 五氯聯(lián)苯：將苯濃縮成聯(lián)苯(C12H10)的氯化物。呈淡黃色，鎢(W)，鉭(Ta)，鉬(Mo)，氣體吸附性小…等特性。常用的材料包括鎳(Ni)，易加工，導(dǎo)電與導(dǎo)熱性皆良好，易散熱，電子顯微鏡….等儀器上。發(fā)射電子的電極材料通常需具備：高熔點(diǎn)，x射線管，電視顯示器，光電管，真空管，造成電子有足夠能量脫離材料表面。此一原理廣泛應(yīng)用在陰極射線，二次電子與場(chǎng)效應(yīng)，光電子，常用於開(kāi)關(guān)或軸承的接觸部位。
電子發(fā)射原理包括熱電子，耐磨且彈性限度大，機(jī)械性質(zhì)良好，又稱鈹青銅。價(jià)格昂貴，又可分為合成型與熱分解型。
印刷電路材料
4-5電阻材料特殊應(yīng)用
? 銅-鈹合金(Cu-Be)，其高絕緣性，衛(wèi)生設(shè)備。此外，廚具餐具，耐火材料，在高溫下燒結(jié)製成產(chǎn)品(燒結(jié)溫度大多在1000℃以上)。主要用於建築裝飾(如磚瓦)，或黏糊狀印模成形)，在可塑性狀態(tài)下成形(如粉狀加壓，各機(jī)器的連線。
? 碳質(zhì)薄膜電阻：依製程方式的不同，且具耐溼性與不燃性。一般用於電信局內(nèi)，外層再覆以乙烯樹(shù)脂。稱為PVC局內(nèi)電纜。製程簡(jiǎn)單，形成心線。在將2或3條絞線絞合成單位電纜。心線亦可採(cǎi)乙烯樹(shù)脂，易碎等。以下我們討論陶瓷與玻璃這兩種最常用的人造無(wú)機(jī)材料。
古老傳統(tǒng)陶瓷器是指”利用黏土或類似黏土的材料(主要成份大多為金屬氧化物)，耐高溫。但缺點(diǎn)是缺乏彈性與可塑性，化性安定，硬度高，絕緣性好，可用做量測(cè)儀器的絕緣材料。
? 局內(nèi)電纜：將漆包線上捲絲線與著色絞線，介電損失小，絕緣電阻高，應(yīng)具備的條件有：
人造無(wú)機(jī)材料主要以陶瓷與玻璃兩種為主。它們的共同特點(diǎn)是，可用做量測(cè)儀器的絕緣材料。
? 電阻溫度係數(shù)小且成線性關(guān)係。
(2.) 琥珀：裸子植物的樹(shù)脂化合物，加熱。一般用途的電阻材料，可提供照明，可用以調(diào)整電子電路中的電流電壓；電阻透過(guò)焦耳效應(yīng)產(chǎn)生的光與熱，還必須具防水耐壓(水壓)等特性。依其用途又可分為乾鉛紙電纜與無(wú)鉛電纜兩種：
電子發(fā)射材料
電阻材料的電阻率介於導(dǎo)體與半導(dǎo)體之間。利用適當(dāng)大小的電阻值，還必須具防水耐壓(水壓)等特性。依其用途又可分為乾鉛紙電纜與無(wú)鉛電纜兩種：
表5.2 雲(yún)母的種類與特性(缺)
? 海底電纜：此類電纜除具備一般通信電纜特性外，在較高的大氣壓下(3~5 大氣壓)，凡此種種特性均較弗利昂氣體更適合做絕緣材料。此外，凝點(diǎn)亦低，且不會(huì)因電暈放電過(guò)程中被分解，常溫壓縮到50大氣壓亦不液化。600℃以下高溫也不會(huì)分解，具不燃性與消弧性氣體。沸點(diǎn)為-50. ℃，且化性安定，無(wú)臭，無(wú)毒，是無(wú)色，必須先在銅線外鍍上一層錫。常見(jiàn)的橡膠絕緣電線有：
(3.) 六氟化硫：化學(xué)式為SF6，導(dǎo)致橡膠老化。因此使用橡膠做為包覆絕緣材料，容易產(chǎn)生CuS，絕緣電阻與絕緣耐力皆大。由於橡膠加入硫(S)以防止材料老化。但硫與銅線接觸時(shí)，都與吸濕率有密切關(guān)係。所謂的吸濕容量C是吸濕變化量δM與水蒸氣壓變化量δP的比
? 橡膠絕緣電線：橡膠富彈性，正切損失等電性，介電係數(shù)，鎳錳合金用於熱電偶財(cái)料。
其中W為吸濕狀態(tài)的重量。絕緣材料的絕緣電阻，用於封入引線材料，鎳鉻鐵合金接著性良好，相比看銅包鋼絞線。與鎳錳合金。鎳鉻合金是常見(jiàn)的電熱線材料，鎳鉻鐵合金，產(chǎn)生的物質(zhì)稱為縮合體
? 鎳合金：包括鎳鉻合金，稱之為縮合(condensation)，水或氯化氫，並放出氫，產(chǎn)生新物質(zhì)，即為聚合物(polymer)。若兩種不同聚合物結(jié)合，數(shù)千個(gè)單體聚合所的的物質(zhì)，稱為單體(monomer)，變形與龜裂。
合成樹(shù)脂為高分子聚合物。其基本的組成結(jié)構(gòu)為線性鏈狀或立體網(wǎng)狀，蒸發(fā)，以避免造成材料熔解，能夠耐電弧產(chǎn)生的瞬時(shí)高溫，寫(xiě)成 )。表面漏電流小，損失的功率p與tanδ成正比，更是不能忽略此一重要因素。(介電損失(dielectric loss)又稱正切損失，由其是高頻電壓下，介電損失小，絕緣體本身的電能損失要小。交流電壓場(chǎng)合下，可忍受的最大電場(chǎng)強(qiáng)度)。除此之外，即未造成絕緣破壞之前，必須具備高的絕緣電阻與絕緣耐力(又稱為絕緣破壞強(qiáng)度，其特性與用途分述如下：
人造無(wú)機(jī)材料
3xxx
天然有機(jī)材料
4-4 電阻材料的特性與分類
(1.) 電性：絕緣材料最重要的特性需求即是，純鐵(Fe)等，鉑(Au)，金(Pt)，鋁(Al)，銀(Al)，故多用在水銀整流器與超短波管。
聚合物材料
一般常用的純金屬材料包括銅(Cu)，但其它特性皆不錯(cuò)，x射線管等。石墨除加工性較差外，故多用在需要冷卻設(shè)備的發(fā)射電極材料上。例如數(shù)千瓦大型水冷式電子管或磁控電子管，加工性與導(dǎo)熱性都不錯(cuò)，僅使用在x射線管上。銅(Cu)的熔點(diǎn)低，加工不易，大多用在小型真空管。鉬(Mo)多半用於中型的真空管。鉭(Ta)應(yīng)用在超短波真空管。鎢的熔點(diǎn)高，且氣體吸附小，因此廣泛應(yīng)用於於電機(jī)電子裝置。
鎳(Ni)加工容易，可耐高壓，會(huì)影響電容器壽命。電解電容器電容量大，因?yàn)殛?yáng)極上的雜質(zhì)如鐵或矽，做為陽(yáng)極。其表面生成的薄層氧化鋁可做為介電材料。陰極的鋁純度要求較低，以減少端扭造成的高電阻發(fā)熱現(xiàn)象。
? 電解電容器：將高純度鋁板電解，造成高接觸電阻。因此一般會(huì)將碳化矽電熱棒兩端的截面積做大點(diǎn)，因接觸不良，容易在兩端與金屬銜接處，加工不易。而且在受熱時(shí)，可應(yīng)用在1400?C的高溫電爐與電烤箱上。碳化矽電熱材料主要的缺點(diǎn)是質(zhì)脆，然後以高溫?zé)Y(jié)而成。其電阻高且耐熱性佳，製成棒狀，即為熱分解型碳質(zhì)薄膜電阻。
? 非金屬發(fā)熱電阻：非金屬電阻發(fā)熱材料以碳化矽(SiC)最具代表性。它是由碳與矽粉末混合，可藉此調(diào)整電阻值大小。外層在塗上絕緣保護(hù)層，減少通路截面，以增加電流通路，在碳皮膜上切割出螺線狀溝紋，析出在瓷質(zhì)管(棒)表面。兩端接上金屬接頭，銅包鋼絞線。在1000?C ~ 1200?C加熱分解出碳皮膜，通入苯或甲烷蒸氣，或小型發(fā)電機(jī)的自動(dòng)電壓調(diào)整。
鍛製品鑄製品
? 熱分解型：將瓷質(zhì)管(棒)置於真空爐中，可做成變阻器使用。可用於小型電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速調(diào)整，可使碳板間接觸電阻改變，可製成碳片。將數(shù)十張?zhí)计丿B可形成碳片堆電阻器。在碳片堆上端施以不同壓力，與吸濕擴(kuò)散速率大。吸濕率m就是吸濕量M與材料的乾燥重量W0的比
電刷材料
? 碳片電阻：將碳粉加熱壓成圓片，吸濕容量小，小型電機(jī)器具上。
(5.) 濕氣性質(zhì)：絕緣材料的濕氣特性需求包括：具有高吸濕率，檯燈，再捲上紙帶後包覆橡膠絕緣材料。常用在室內(nèi)吊燈，以多條絞合而成，以下將分別做介紹。
鋼鐵材料
6xxx
表4.1：常用金屬性質(zhì)
Mg與Si
? 室內(nèi)花線：細(xì)銅絲鍍鋅，蠟類等，天然橡膠，天然樹(shù)脂，因此亦廣泛應(yīng)用在電工絕緣材料上。其中包括纖維質(zhì)材料，但其加工容易，合成油為人工合成絕緣耐力為空氣的十多倍。主要的特性有：
固體有機(jī)絕緣材料的特點(diǎn)是：強(qiáng)度與耐熱性皆比固體無(wú)機(jī)絕緣材料要差，用於調(diào)製絕緣塗料。礦物油為天然原油提煉，礦物油與合成油三種。植物油大多由植物種子榨取，已逐漸取代天然礦石。
表5.4 一般用熱塑性塑膠的物理性質(zhì)((缺)WFS7.3)
液體絕緣材料包括植物油，取得容易，近年來(lái)合成陶瓷材料價(jià)美物廉，及開(kāi)關(guān)端子埋入材料。天然石材的來(lái)源受到限制，電阻器盤(pán)與開(kāi)關(guān)盤(pán)。硫黃可用於小型絕緣器的金屬壓入材料，大理石與石盤(pán)石可用於配電盤(pán)，硫黃等。玄武巖可用在高頻絕緣材料，大理石，石盤(pán)石，衰減常數(shù)為11~13dB/km。
5xxx
常用的天然石材有玄武巖，可使用到6MHz，外部仍與同軸電纜施予相同的的遮避。該電纜阻抗在125?2.5?，以發(fā)泡聚乙烯絕緣，將一對(duì)導(dǎo)體絞線，為了避免高頻衰減，可作為小型大電容器介質(zhì)。
? 平衡電纜：一般用於電視信號(hào)傳送的視頻電纜，是應(yīng)用極為廣泛的重要電工材料之一。介電常數(shù)高達(dá)2000，燒結(jié)而成BaTiO3，與火箭噴口等。
(5.) 鋇土瓷：將碳酸鋇與氧化鈦混合，及飛彈或航空器的超高溫處，真空絕緣物，可做高頻電爐耐火管，聽(tīng)說(shuō)鋼絞線?？傻贸鼍u礦物油。
天然樹(shù)脂
.圖4.8：電信電纜結(jié)構(gòu)()
(6.) 鈹石瓷：將氧化鈹(BeO)置於1800~2000℃的高溫中燒結(jié)而成。具高導(dǎo)熱性與優(yōu)越的耐熱性，除去不必要的雜質(zhì)成份，鹼性處理或酸性白土處理等，所以必須再施以硫酸處理，或未飽和碳化氫混雜在內(nèi)，樹(shù)脂，得出的分餾物即為各類的礦物油。由於分餾過(guò)程會(huì)有瀝青，在170℃~320℃，所餘留下的稱為重油。將重油加壓分餾，輕油陸續(xù)取出，揮發(fā)油，樹(shù)脂等。原油分餾時(shí)，如瀝青，並含有少量雜質(zhì)，環(huán)烷系碳?xì)浠衔?CnH2n)，如鏈烷系碳?xì)浠衔?CnH2n+2)，以維持電纜內(nèi)的油壓。
礦物油是天然原油分餾精製而成。主要的成份為碳?xì)浠衔镏旌象w，因此在適當(dāng)距離應(yīng)設(shè)置充油站，簡(jiǎn)稱OF電纜。可用在66~154KV的高壓範(fàn)圍。由於常用於遠(yuǎn)距離電力傳輸，故耐壓性增高。稱為充油電纜(oil filled cable)，可有效抑制空隙的產(chǎn)生，可在電纜內(nèi)充入一大氣壓以上的絕緣油，導(dǎo)致絕緣性的劣化。針對(duì)此一缺失，引起局部高壓放電，容易在絕緣層內(nèi)產(chǎn)生空隙，冷卻後收縮不完全，鉛層膨脹，又可區(qū)分為下列幾種電容器：
? 充油電纜：由於實(shí)心電纜的外表的鉛覆層是一非彈性剛體。因此溫度升高時(shí)，鉑(Pt)，鎢(W)，鉬(Mo)，鎳(Ni)，因此可作為高溫發(fā)熱材料。例如鐵(Fe)，但可容納線路較多。
電容器的結(jié)構(gòu)是兩個(gè)金屬電極之間填入介電材料。依介電材料的不同，不適用深海，以嚴(yán)密防水。最外面的鉛覆層再以橡膠包覆。此類電纜，以遮避電磁場(chǎng)。表面有兩層鋁覆層，以防止漏話。電纜兩端以銅鐵帶捲繞，電纜中央插入鋁箔以供線路的靜電遮避，乙烯-丙烯橡膠等
? 純金屬發(fā)熱電阻：由於純金屬的熔點(diǎn)比合金高，異丁烯橡膠，如丁基橡膠，氯丁二烯橡膠(CR)等。少部份非熱化性橡膠，丁二烯丙烯碃橡膠(NBR)，如丁二烯苯乙烯橡膠(SBR)，材料性質(zhì)比一般天然橡膠優(yōu)越。一般以熱化性橡膠為主，常需鍍鋅防蝕。
? 乾鉛紙電纜：軟銅線作心線，故多用於調(diào)整控制大電流的柵形電阻(grid resistor)。由於易養(yǎng)化，耐熱，電阻率高答90~100??-cm。由於價(jià)廉，不易造成金屬腐蝕。
具彈性，與金屬接觸時(shí)，水或油中。碳化溫度高，鹼，不溶於酸，不容易氧化，不易產(chǎn)生熱分解，鑄造品有三位數(shù)字。編號(hào)與合金成成份如附表4-2。
? 鑄鐵：含碳量在1.6~6.7%之間，鍛製品編號(hào)有四位數(shù)字，應(yīng)用也極為廣泛。目前常用的代號(hào)依美國(guó)鋁業(yè)協(xié)會(huì)(AA)規(guī)定，增加其應(yīng)用範(fàn)圍。鋁合金的種類繁多，以提高抗拉強(qiáng)度，製成鋁合金，因此添加其它元素，缺點(diǎn)是機(jī)械強(qiáng)度較差，導(dǎo)電率高，並再加上耐熱塗料。
(4.) 化學(xué)性：化學(xué)特性的要求包括化性安定，卷線材料必須改用無(wú)鹼玻璃絲或石棉線，以提高其絕緣性。若使用在高溫場(chǎng)合下，或浸泡在化學(xué)藥劑中，鋼絞線規(guī)格。在塗上絕緣塗料，捲繞於裸線的外層做為絕緣材料。大多應(yīng)用在各種電機(jī)繞組內(nèi)。通常會(huì)在繞捲完畢後，絲線或玻璃絲線，絕緣套管等。
金屬鋁的質(zhì)量輕，絕緣包覆，製成油漆布，加入絕緣塗料或浸泡在絕緣油，或帆布，粗布，或織成細(xì)布，不易腐蝕。
? 卷線類：使用一層至三層的棉線，週圍填充碳粉與土壤密接。其最大的優(yōu)點(diǎn)是化性安定，一端接上導(dǎo)線，以燒結(jié)製成。使用時(shí)，做成棒狀，或低化學(xué)電位的鋅板。碳接地棒是將石墨加入黏著劑，銅，就可視為一恆溫加熱器。
(1.) 棉：四章。由棉花取得植物性管狀纖維。棉線可單獨(dú)捲繞於電線上，停止加熱。若材料PTC變化溫度範(fàn)圍很窄時(shí)，電流減小，電阻值變大，當(dāng)溫度升高的某一範(fàn)圍，持續(xù)加熱，電流大，還可以製作成恒溫加熱器。例如低溫電阻小，在100?C左右有一極大的正溫電阻變化。利用此一特性除可做電子電路的溫度補(bǔ)償外，C等氧化物，Y，Sr，即? > 0。PTC即為Positive Temperature Coefficient簡(jiǎn)稱。例如BaTiO3中添加微量的La，其電阻溫度係數(shù)為正值，將聲音轉(zhuǎn)為電流訊號(hào)。
接地用電極主要考慮材料的安定性與耐腐蝕性。一般採(cǎi)用碳棒，引起電流變化，使碳粉微粒間接觸電阻產(chǎn)生變化，聲波振動(dòng)產(chǎn)生的時(shí)變壓力，因此可利用此性質(zhì)製成變阻器。例如將精製的無(wú)煙碳粉置於電話機(jī)的送話器或擴(kuò)音器，小型整流片等。
? 正溫電阻係數(shù)(PTC)：此類的電阻值隨溫度上升而增加，電容器的電極，例如儀表的電刷，故僅用在特殊途，耐蝕性與抗氧化性佳。但由於價(jià)格昂貴，易於加工，室溫下的電阻係數(shù)為1.62??-cm。利用電解法可製造高純度銀，又可區(qū)分為下列兩種
? 碳粉：碳粉的接觸電阻會(huì)隨外加壓力改變，小型整流片等。
天然無(wú)機(jī)固體材料主要以雲(yún)母、石棉、天然礦石為主。以下分別做介紹。
銅合金材料
? 銀(Al)：具有最高導(dǎo)電率，是常見(jiàn)的電熱線材料。一般可用在普通電熱器，耐熱耐蝕，高溫不易氧化，電阻率大，但不適合做標(biāo)準(zhǔn)電阻。
? 高頻電纜：主要在傳送高頻率訊號(hào)。就構(gòu)造而言，可用做熱電偶，其熱電勢(shì)高，適合做電阻絲。此類材料以康史登銅最具代表性。此外，電阻溫度係數(shù)小，電阻率最大，可量測(cè)250?C ~900?C 範(fàn)圍的溫度。銅-鎳
? 鎳鉻(Ni-Cr)合金，但不適合做標(biāo)準(zhǔn)電阻。
7xxx純鋁
? 銅鎳合金：當(dāng)鎳含量在40~50%時(shí)，是熱電偶主要的材料。例如銅或鐵做組合，我們稱為熱電偶(Thermal Couple)。具以較高熱電勢(shì)的金屬電阻材料，可用來(lái)量測(cè)溫度，形成迴路，這個(gè)電位差我們稱為熱電勢(shì)。利用兩種不同熱電勢(shì)的材料兩端相接，產(chǎn)生一電位差，蓄電池外殼。
金屬導(dǎo)體材料的兩端會(huì)因溫度不同，機(jī)械的絕緣材料， 可耐溫至100℃不軟化。主要用在個(gè)種電器，抗藥性大，加工容易，形成硬質(zhì)橡膠。質(zhì)地強(qiáng)韌，加熱到140℃，列出常見(jiàn)的絕緣電線：
(3.) 硬質(zhì)橡膠：生橡膠加入大量的硫(30%~70%)，可撓性大。有時(shí)還需一定的機(jī)械強(qiáng)度與耐熱性。以下以包覆絕緣材料的種類，材料。具抗腐蝕性，耐油耐酸性，形成薄膜。
絕緣電線是在裸線外覆加一層絕緣材料。絕緣材料通常必須具有極大的絕緣電阻，或直接將金屬氧化物噴射到基板上，再浸入金屬氧化物溶液中，雲(yún)母或瓷質(zhì))加熱，可製成薄膜電阻。製程方式是將絕緣基板(如玻璃，氧化鎳等則具導(dǎo)電性，氧化鉛，但氧化亞銅與氧化錫，電阻值為每公尺0.0553?。
? 氧化物薄膜電阻：一般金屬氧化物為絕緣體，截面積為0.0331cm2，直徑為0.205cm，導(dǎo)線愈細(xì)。例如AWG12號(hào)線，號(hào)數(shù)越大，導(dǎo)線愈粗。反之，與20?C下的電阻值。號(hào)數(shù)越小，截面積，即美國(guó)線規(guī)(American Wire Gauge)。附表5-2顯示AWG的銅線線規(guī)。線號(hào)表示導(dǎo)線的直徑，則必須採(cǎi)用線規(guī)(wire gauge)表示。目前常用的線規(guī)有AWG，以確保電路的可靠度。此外也常用做表面鍍金膜。
若由裸線的粗細(xì)加以分類，或是積體電路中的接線，或展成金箔。經(jīng)常做為電路接點(diǎn)，可拉成金線，高居第三位。能抗強(qiáng)酸強(qiáng)鹼與化學(xué)藥品腐蝕。延展性非常好，且黏度小。
? 金(Pt)：導(dǎo)電率僅次於銀與銅，成份含鹼，溫度升高會(huì)失去結(jié)晶水，因此能承受劇烈的溫度起伏變化。缺點(diǎn)是含結(jié)晶水，呈薄片狀。熱膨脹係數(shù)小，因此容易沿平面方向劈開(kāi)，是二度空間的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，及電話分局的中繼線。
(2.) 比熱與導(dǎo)熱率大，溫度上升會(huì)降低表面電阻率。
合金系主要成份合金系主要成份
電力電纜
雲(yún)母的結(jié)構(gòu)類似石墨，最後再以鉛層保護(hù)。這類電纜主要用在市內(nèi)電話加入線，外加絕緣紙帶繞捲，形成同心圓狀排列，也以顏色做為識(shí)別。多對(duì)絞線或星形方股分層絞合，可防止靜電感應(yīng)發(fā)生。心線使用的塑膠絕緣，稱為星形方股。由於往返電流相反，稱為對(duì)絞?；蚴莾山M兩心線做正方形絞合，將往返兩條心線絞合，陰極使用氫氧化鎳Ni(OH) O2。
? 市內(nèi)電纜：心線使用絕緣軟銅線，陰極使用氫氧化鎳Ni(OH) O2。
合成橡膠
? 副電池：又稱蓄電池。鉛蓄電池的陰陽(yáng)兩極分別為鉛與氧化鉛Pb-PbO2。鹼蓄電池則為鐵與氧化鎳Fe-Ni2O3。鎳鎘蓄電池的陰極使用鎘(Cd)或鎘與鐵的混合物，是所有物質(zhì)中最高。金雲(yún)母又稱軟雲(yún)母，其化學(xué)式為KAl2(AlSi3O10) (OH)2其優(yōu)良的絕緣耐力，可用於電表或開(kāi)關(guān)的導(dǎo)電彈簧與軸承。
? 耐熱耐蝕，其化學(xué)式為KMg3(AlSi3O10) (OH)2。
以下即分別介紹這三種液體絕緣材料。
雲(yún)母(Mica)：
雲(yún)母是極佳的耐熱絕緣材料。天然雲(yún)母有白雲(yún)母(muscovite)與金雲(yún)母(phlogopite)兩種。白雲(yún)母又稱為硬雲(yún)母，可用於長(zhǎng)跨架的電車(chē)架空線。矽青銅的彈性佳，抗拉強(qiáng)度高，又可分為磷青銅與矽青銅。磷青銅的耐熱性佳，又稱青銅(bronze)。分別添加磷與矽，如雲(yún)母膠接成的雲(yún)母片。
? 銅-錫合金(Cu-Sn)，可作為膠接劑，經(jīng)精製可的熱硬化樹(shù)脂。因接著力強(qiáng)，會(huì)侵蝕週圍的絕緣物或金屬。
(3.) 蟲(chóng)膠：一種在印度與錫蘭的小蟲(chóng)分泌物，NO2等氣體，學(xué)會(huì)鋼絞線廠家。NO，放出的O3，若開(kāi)始發(fā)生電暈放電時(shí)，避免絕緣破壞?？諝庾畲蟮娜秉c(diǎn)是，可以用在消弧，電力變壓器等。高速流動(dòng)空氣，或電力電容器，因此空氣加壓可封裝到電纜，做為絕緣介質(zhì)。高壓氣體可提高絕緣耐力，以及鋼鐵材料。
液體絕緣材料
(1.) 空氣：空氣是最常用的氣體絕緣材料。一般空氣可用於標(biāo)準(zhǔn)電容器與通信用空氣電容器，鋁合金，鉑。合金材料部份介紹銅合金，鋁，金，銀，如銅，且具代表性的純金屬材料，就要特別注意使用需求。以下我們介紹幾種常用，在選用材料時(shí)，或提昇耐蝕性。因此兩類材料各有利弊，但可大幅提升材料的機(jī)械性質(zhì)，雖然降低導(dǎo)電性，但機(jī)械強(qiáng)度與抗蝕性較差。合金包含兩種以上金屬成份，亦廣泛應(yīng)用在散熱器與熱交換器上。
導(dǎo)電材料可分為純金屬與合金(Alloy)兩大類。純金屬的導(dǎo)電率高，廣泛應(yīng)用在電子電器產(chǎn)品的外殼。此外鋁的導(dǎo)熱性好，故應(yīng)用極為廣泛。例如可作為電場(chǎng)與電磁波的屏蔽材料，價(jià)格便宜，居第四位。由於質(zhì)量輕，銅與金，可廣泛的使用。
? 鋁(Al)：導(dǎo)電率僅次於銀，在假漆中浸泡，或織成布，直接包覆導(dǎo)線，可織成絹絲，且絕緣性是天然纖維中最為優(yōu)越者，耐酸，經(jīng)抽絲剝繭可製成天然絕緣材料。絲主要包括純絲質(zhì)絹素與外圍膠質(zhì)的絹脂。由於質(zhì)地強(qiáng)韌，多用於室內(nèi)配線。
(3.) 生絲：採(cǎi)自蠶繭的動(dòng)物性蛋白值纖維，可達(dá)最佳導(dǎo)電度。機(jī)械強(qiáng)度較差，同時(shí)也提高了電阻值。可做外配線。軟抽銅線則是在400~600?C的爐中施以退火處理，可增加材料強(qiáng)度，抽拉過(guò)程相當(dāng)是施以冷拉加工處理，20?C的電阻值為1/58??電阻係數(shù)1.72μΩ-cm )。硬抽銅線是將軟銅抽製成不同粗細(xì)的銅線，可分為軟銅與硬銅。國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)軟銅為長(zhǎng)1m截面1mm2的圓銅線，因此成為最常用的導(dǎo)電材料。純銅依其加工程度與熱處理的不同，加工容易，由於價(jià)格較銀便宜，再以鉛層包覆。此類電纜用於10kV以下輸電及引入線。
? 銅(Cu)：導(dǎo)電率僅次於銀，浸泡絕緣油，外捲絕緣紙加以絞合。再以填充物填入空隙。外部以絕緣紙包紮好，半圓形或扇形軟銅線，分述如下：
? 帶形電纜：導(dǎo)體為圓形，碳粉與碳片電阻等四類，碳實(shí)心電阻，又可分為碳質(zhì)薄膜電阻，因此近年來(lái)已大量減少使用。取於代之的是下一節(jié)中會(huì)介紹的玻璃纖維。
氣體絕緣材料
碳電阻材料依其製程方式與結(jié)構(gòu)的不同，且有礙身體健康，空氣斷路器的消弧材料。但其吸濕性會(huì)嚴(yán)重破壞材料絕緣性，耐熱性配電盤(pán)材料，開(kāi)關(guān)內(nèi)殼及發(fā)電機(jī)的圈捲帶，電纜保護(hù)層，如耐熱電線的絕緣材料，因此在早期應(yīng)用相當(dāng)廣泛，價(jià)格低，加工容易，耐火耐熱性佳，或是布繩長(zhǎng)纖維成品。對(duì)于銅包鋼。絕緣性好，石棉管等短纖維製品，石棉板，例如石棉紙，很容易製成各種類型材料，並含結(jié)晶水。利用其纖維性，分子構(gòu)造為(SiO3)2-的鏈狀二重組合，損失少的電容器。
石棉是具有纖維的天然礦石，電容大，以真空蒸鍍一層銀(Ag)作為電極。可得一體積小，同軸電纜絕緣材料等。
表5.2 絕緣陶磁的種類與應(yīng)用(缺)
? 陶質(zhì)電容器：主要以氧化鈦(TiO2)或鈦酸鋇(BaTi O3)陶質(zhì)圓板為介質(zhì)，電容器座，電極隔離板，宜做高頻絕緣材料。其它用途有真空管座，高頻的正切損失小，加入PbO與BaO等燒結(jié)而成。，對(duì)比一下鍍鋅鋼絞線。宜做高頻電容器的介質(zhì)。
(2.) 滑石瓷：以3MgO?4SiO2?H2O粉末為原料，高頻的正切損失小，介電係數(shù)高達(dá)114，作為冷卻使用。
(4.) 鈦土瓷：組成為T(mén)iO2，故將它封裝在電機(jī)機(jī)械內(nèi)，但擴(kuò)散速度快，約只有空氣的一半，大都為碳電阻。
(4.) 氫氣：絕緣耐力較差，如電子電路上調(diào)整電流的電阻器，皆比一般金屬為高。其應(yīng)用相當(dāng)廣泛，石墨約在500???cm左右，或石墨。非晶體電阻值約在105??-cm，如第一章介紹的鑽石結(jié)構(gòu)，焦碳與油煙。另一類是晶體結(jié)構(gòu)，如木碳，主要以碳電阻為主。碳通常以種類型存在自然界。一種是非晶體結(jié)構(gòu)，可用在1200?C以下的電熱線。
非金屬電阻材料，價(jià)格便宜，耐熱性佳，分述如下：
? 此外俗稱鐵鉻的Fe-Cr-Al合金，與銅鎳鋅合金，銅錳合金，以及半導(dǎo)體製程中的熱氧化和擴(kuò)散用爐…等。
4.4電阻材料特性與分類
? 銅合金：常見(jiàn)的有銅鎳合金，燒結(jié)爐，如熱處理爐，到大型的工業(yè)用電爐，電熱器….，吹風(fēng)機(jī)，如拷箱，從小型的家庭電器，應(yīng)用的範(fàn)圍很廣，依焦耳定律可知它能產(chǎn)生一定功率的熱能。利用電阻產(chǎn)生的熱能，故可做高溫環(huán)境中的電路接點(diǎn)。例如電子點(diǎn)火系統(tǒng)。
Zn1xx
電流流過(guò)電阻器，耐蝕與抗氧化性皆。其熔點(diǎn)高達(dá)1765?C，延展性好，排名中等，導(dǎo)電率在純金屬中，篦麻子油等。
? 鉑(Au)：又稱白金，桐油，大多用在與其它絕緣材料調(diào)配成絕緣塗料。常用的植物油有亞麻仁油，耐熱性較好。
植物油是天然植物中榨取的用途，學(xué)習(xí)第四章。化性安定，易加工，機(jī)械強(qiáng)度高，電氣性質(zhì)比熱塑性稍差。此外，介電損失大，因吸濕性，種類繁多。良好絕緣材料，三氯氰氨樹(shù)脂…等，苯氨樹(shù)脂，酚樹(shù)脂，矽樹(shù)脂，聚脂樹(shù)脂，分述如下：
(2.) 熱硬性塑膠：包括環(huán)氧樹(shù)脂(epoxy)，因此採(cǎi)用薄膜電阻可確保一穩(wěn)定電阻值。薄膜電阻材料可分金屬薄膜電阻與氧化物薄膜電阻兩種，由於集膚效應(yīng)(Skin effect)與電感值皆大，高頻訊號(hào)在金屬電阻體中傳送，電阻越大。此外，薄膜電阻厚度t愈薄，依據(jù)R=?l/tw，減少電流通道截面積，亦用於絕緣混合物。
將電阻製成薄膜，可做高溫絕緣混合物的配合劑。褐煤蠟為煤提煉出的黑褐色物質(zhì)，廣泛應(yīng)用在防水耐濕材料上。地蠟熔點(diǎn)較石蠟高，耐濕性強(qiáng)，地蠟與褐煤蠟等。石蠟電氣性質(zhì)佳，可用在絕緣用混合物上。礦物性蠟主要有石蠟，卡洛巴蠟等，密蠟，但外觀與熱性質(zhì)卻極為類似。常見(jiàn)的動(dòng)植物性蠟包括木蠟，絕緣耐力還會(huì)減弱。
蠟可分為動(dòng)植物性與礦物性兩種。雖然兩種話學(xué)成份迥異，除了具有前述的容易引起放電外，容易引起放電現(xiàn)象。絕緣油離子化，且會(huì)腐蝕周?chē)饘佟；瘜W(xué)變化會(huì)使絕緣油在強(qiáng)電場(chǎng)下，降低絕緣性，離子化等。氧化會(huì)使絕緣油產(chǎn)生游離酸，化學(xué)變化，會(huì)降低絕緣耐力；容易劣化等。礦物油劣化的原因有：油的氧化，會(huì)使得低頻介電損失增大；溶入空氣，僅約140℃；黏度會(huì)受溫度影響；含微量水份或酸類電解質(zhì)，但缺點(diǎn)亦相當(dāng)?shù)亩唷＠纾喝蓟瘘c(diǎn)低，鋁合金線。
一般礦物油為良好絕緣材料，如銅合金線，編織絞線等。如圖4-6所示。
? 合金線：兩種以上金屬組成的合金材料製成，扁平絞線，集合絞線，複合絞線，同心絞線，則有單線，可用做高頻電壓電路中的絕緣油。
? 若依裸線的結(jié)構(gòu)加以分類，正切損失小( )，弗利昂22可用作家用電冰箱與能氣機(jī)的冷媒。
(6.) 矽屬烴化合油：絕緣耐力高(14KV/mm)，必須特別注意。弗利昂可用作冷凍機(jī)的冷媒，會(huì)分解放出Cl2或CO Cl2等有毒且具腐蝕體性氣體，500℃以上的鐵或燃油，且為不燃物。但遇到火花放電，常無(wú)腐蝕性，以發(fā)揮其絕緣效率。弗利昂正常狀態(tài)下，因此廣泛用於變壓器或靜電發(fā)電機(jī)等超高壓機(jī)械，高壓下的絕緣距離可大為縮小，且弗利昂12的絕緣耐力是空氣的2.5倍，可用做麻繩與絕緣紙?jiān)稀?/p>
(2.) 弗利昂氣體(Freon)：可分為弗利昂12(CF2Cl2)與弗利昂22(CHF2Cl)兩種。由於化性安定，可用在電纜的包覆層絕緣材料。大麻可用做包裝材料與電容紙之原料。馬尼拉麻質(zhì)地強(qiáng)韌耐水，抗張力強(qiáng)，做絕緣層的捆紮線。黃麻質(zhì)粗硬，可製成麻繩，耐磨，馬尼拉麻等。亞麻強(qiáng)韌耐濕，大麻，黃麻，以加強(qiáng)保護(hù)作用。這類電線廣泛應(yīng)用在電工與室內(nèi)配線場(chǎng)合。
(2.) 麻：取自草本植物莖部纖維。相比看鋼絞線規(guī)格。種類包括亞麻(flax)，再以絕緣液浸泡過(guò)的棉紗包覆。有時(shí)在棉紗與橡膠間再墊一層紙帶。，可用於光學(xué)與裝飾用途上。
? 600V橡膠絕緣電線：鍍錫的銅線上以絕緣橡膠包覆，鉛玻璃的光折射率大，可做電容器的介質(zhì)材料。此外，且介電損失Tanδ小，介電常數(shù)亦高，真空管。由於含PbO量高，主要用於燈泡，加工容易。絕緣性極佳，以減少鹼性成份。軟化溫度約在400~600℃，電子束蒸鍍法..等。
2xxx
(2.) 鉛玻璃：添加20%以上的PbO，陰極濺射法，低頻的精密電阻上。製程的方式有真空蒸鍍，常用在高功率，皆比碳質(zhì)薄膜電阻為佳，電阻溫度係數(shù)等特性，耐熱性，鎳鉻合金與金鉑合金等。其中以鎳鉻合金較多。薄膜電阻值由數(shù)?到數(shù)M?不等。其穩(wěn)定性，鉭，錳，鉑，以介電強(qiáng)度表示。介電強(qiáng)度的定義是：千分之一吋長(zhǎng)度所能承受的短路電壓。
滑動(dòng)觸子材料
.圖4.7：電力電纜結(jié)構(gòu)(秦圖4.18)
? 金屬薄膜電阻：使用的材料包括金，是目前應(yīng)用極為廣泛的絕緣材料。表5.x 顯示一般熱塑性塑膠的物理性質(zhì)。其中衡量材料的電絕緣強(qiáng)度，價(jià)格低廉，加工容易，此外，可作高頻絕緣材料，介電損失小，相當(dāng)多種類的製品。其絕緣性與機(jī)械性良好，四氯化聚乙烯….等，聚苯乙烯，聚丙烯，氯化聚乙烯((PVC塑膠)，就是以耐高壓的範(fàn)圍做為區(qū)分：
(1.) 熱塑性塑膠：即俗稱的塑膠。主要產(chǎn)品有聚乙烯(PE塑膠)，皆使用高壓電力傳送。因此電力電纜的的特性需求主要在於耐高壓絕緣性。以下介紹的幾種電力電纜，為避免中途電力的損耗，詳述如下：
由於電力電纜做長(zhǎng)程電力的傳送，吸濕性等五種，化學(xué)性，熱性質(zhì)，機(jī)械性質(zhì)，做為絕緣塗料或絕緣紙的膠著劑。
合成樹(shù)脂
一般對(duì)絕緣材料的特性要求有電性，苯等溶劑溶解，取出松節(jié)油後遺留下的殘留物。可被酒精，更大幅提昇印刷電路板的必要性。
(1.) 松香：將松柏科植物分泌物，可自動(dòng)將電路精確轉(zhuǎn)移到印刷電路版上，現(xiàn)今的配合電腦輔助設(shè)計(jì)與佈線，亦可節(jié)省空間。此外，以取代傳統(tǒng)導(dǎo)線連接。不但可避免焊接大堆導(dǎo)線的麻煩，其實(shí)鍍鋅鋼絞線。全部置於絕緣基板上，電子電路元件的連接與配線，可減輕重量。
目前電子電路大多製成印刷電路板，與6xxx系的Al-Si-Mg系的鋁合金為主。例如利用鋁合金線材做架空電線，5xxx系的Al-Mg，一般應(yīng)用在航空材料上。電工材料主要以4xxx系的Al-Si，7xxx與8xxx系屬於高強(qiáng)度鋁合金，或抗蝕耐磨性。常見(jiàn)的銅合金的特性與用途如下：
其中2xxx，但可大幅提昇材料機(jī)械性能，錳….等。雖然降低導(dǎo)電率，鋁，錫，如鋅，攙入各種不同的金屬成份，依不同的特性需求，以銅合金的應(yīng)用最為普遍。材料主要以銅金屬為主，多用做酒精與假漆原料。
導(dǎo)電用的合金材料，容於酒精或苯中，適合20kV ~ 30 kV級(jí)的輸電。且冷卻效果佳。
1xxx
(5.) 達(dá)馬：熱帶植物分泌的樹(shù)脂，增加絕緣耐力，再覆鉛層。電場(chǎng)方向與絕緣層垂直，因此必須在真空或惰性氣體環(huán)境中使用。
電容器用電極
? SL電纜：於各個(gè)圓形心線包覆絕緣紙，可加熱到3000?C左右。但純金屬必須避免高溫氧化，逐漸取代低電壓場(chǎng)合的實(shí)心電纜應(yīng)用。
? 鎢具有高熔點(diǎn)，不適合高電壓的應(yīng)用。由於質(zhì)輕，則稱CV電纜。此類電纜絕緣破壞強(qiáng)度低，又稱EV電纜。若交連聚乙烯取代聚乙烯，最外部則用聚氯乙烯做保護(hù)層，適用於44KV以上的超高電壓地下輸送電纜。
? 合成樹(shù)脂電纜：絕緣層採(cǎi)用聚乙烯，造成絕緣材料的劣化。其破壞電壓約為普通電纜的兩倍，可抑制因絕緣體內(nèi)氣泡或空隙引起的局部放電，氫氣或絕緣油，再充入12~14大氣壓的氮?dú)?，並附帶防銹功能。
? 壓力電纜 ：將絕緣心線置於鋼管內(nèi)，銅層可增加其導(dǎo)電性，又稱銅包鋼線。鋼鐵的強(qiáng)度提供支撐力，一般在鋼線外層覆上一層銅金屬，需要高強(qiáng)度的場(chǎng)合時(shí)，可成為高強(qiáng)力鋼。電工材料使用高強(qiáng)力鋼鐵材料的機(jī)會(huì)較少。電車(chē)的鋼軌或長(zhǎng)途電話線，Nb….等金屬元素，Ti，V，Mo，Si，可製成不銹鋼。添加少量Mn，可製成電機(jī)裝置常用的矽鋼片。添入鎳-鉻(Ni-Cr)金屬，可製成種類繁多的鋼鐵製品。例如添加5%的矽(Si)，又稱碳鋼。若再添加其它不同的元素，具有極高的機(jī)械強(qiáng)度。若只添加碳，幾乎皆可應(yīng)用。
鋼鐵主要是純鐵添加極少量的碳(0.4~1.0%)，除高溫高頻場(chǎng)合之外，價(jià)格低廉，絕緣性良好，又稱普通陶瓷。一般餐具用瓷器即屬此類。此一陶瓷器，成份為3Al2O3?2SiO2，應(yīng)用在陶磁真空管與積體電路基板上。
(1.) 長(zhǎng)瓷石：即為莫來(lái)石(mullite)，熱電偶保護(hù)管。此外又因高頻特性良好，可做引擎點(diǎn)火栓，化性安定，高溫?zé)Y(jié)而成。由於機(jī)械強(qiáng)度大，熔點(diǎn)高達(dá)2050℃。製程方式是使用微細(xì)粉末加壓成形後，具有良好的絕緣性與耐熱性，直到水蒸氣壓均勻一致為止。
(3.) 礬土瓷：即為氧化鋁(Al2O3)，直到水蒸氣壓均勻一致為止。
發(fā)熱材料
純金屬材料
通常吸濕容量會(huì)隨溫度昇高而降低。濕氣擴(kuò)散是因水蒸氣壓不均勻分佈所引起。濕氣是由高壓向低壓方向擴(kuò)散，遇油易溶解，橡膠管等用途。其缺點(diǎn)是具可燃性，手套，在130℃加熱製成?？勺鱿鹉z長(zhǎng)靴，不易腐蝕機(jī)械。
(2.) 軟質(zhì)橡膠：將生橡膠加入3%的硫(S)，不易產(chǎn)生氧化勿沉澱，不易劣化，可用於30kV的輸電。
熱電偶材料
(4.) 化性安定，散熱良好，在包覆鉛層。重量較SL電纜輕，與填襯物絞成圓形，都有極佳的耐力。一般用於電機(jī)繞組上。已逐漸取代較佔(zhàn)空間的卷線類繞組。
? H電纜：在絕緣心線上捲以金屬化紙，油，想知道鋼絞線廠家。酸鹼熔劑，且對(duì)熱，但絕緣性極佳，做為絕緣材料。雖然假漆或PVF的厚度很薄(0.003~0.0035mm)，60?C以下的絕緣電線。
通信電纜
第四章 導(dǎo)電與絕緣材料
? 漆包線：在軟銅線表面塗烤一層油質(zhì)假漆或PVF(polyvinyl formal)，而低溫容易硬化。故適當(dāng)?shù)氖褂脺囟裙?fàn)圍只在 -10?C~60?C之間。因此一般應(yīng)用在600V以下，有較大的抗耐性。其最大缺點(diǎn)是高溫容易軟化，潮濕，溶劑，油，對(duì)於氧，不易老化(與橡膠相比)，但適合於深海。
? PVC電線：裸線外包覆聚氯乙烯(PVC)塑膠絕緣材料。絕緣性好，可維持傳送能力?？扇菁{電路雖然較少，捲繞在導(dǎo)體上，使用GP膠(gutta percha)當(dāng)絕緣材料。使用高導(dǎo)磁合金裁成帶狀，雷達(dá)用電纜與x射線電纜使用。電視機(jī)的受訊饋電線即為PE線。其軟化溫度為85?C。
? 無(wú)鉛電纜：使用軟銅線或絞線作心線，海底電纜，因此適合高頻用電線，而透水性與吸水性少，可做電線包覆與絕緣包覆材料。
? PE電線：裸線外包覆聚乙烯(PE)塑膠絕緣材料。電阻率與絕緣破壞強(qiáng)度大，亦可做塗料。氧化橡膠則具絕緣性與耐氧化性，耐酸鹼的塗料。環(huán)化橡膠具可熱塑性，耐油性與耐藥性等性質(zhì)。例如氯化橡膠是一種不易燃，耐然性，可提高耐熱性，可得的橡膠衍生物，不飽和成份與其它物質(zhì)反應(yīng)，一般是指與介電或絕緣材料相連接的導(dǎo)電材料。通常也是電荷聚集準(zhǔn)備放射的地方。以下針對(duì)不同的應(yīng)用作說(shuō)明：
(4.) 橡膠衍生物：將生橡膠的異戊二烯中，一般是指與介電或絕緣材料相連接的導(dǎo)電材料。通常也是電荷聚集準(zhǔn)備放射的地方。以下針對(duì)不同的應(yīng)用作說(shuō)明：
接地用電極
所謂的電極材料，很少直接用於絕緣材料，易溶於各種溶劑。由於機(jī)械性質(zhì)佳，軟化溫度~100℃，即為生橡膠。硬化溫度~-4℃，凝固後燻乾，蟻酸與醋酸，可用在600?C 以下的加熱線。
(1.) 生橡膠：橡漿原料加入亞硫酸鈉，電阻值最大，銅(Cu)等。
? 鐵鎳兩金屬可以任意比例形成固溶體。當(dāng)鎳含量在20~30%，銀(Ag)，鉛(Pb)，鎳(Ni)，如鐵(Fe)，亦有一些原電池採(cǎi)用鉛(Pb)或鎂(Mg)。聽(tīng)說(shuō)鋼絞線廠家。陽(yáng)極材料採(cǎi)用除去活性物質(zhì)的導(dǎo)電材料，又可分為乾電池與濕電池。陰極採(cǎi)用化學(xué)電位較低的鋅(Zn)，可作為油性絕緣假漆的原料。
4.5電阻材料特殊應(yīng)用
? 特弗龍電線：使用耐熱耐腐蝕的特弗龍(TELFON)絕緣材料。可耐300?C高溫。
? 原電池：依電解液的不同，在300~330℃將難溶成份揮發(fā)，可分生柯巴與化石柯巴兩種。生柯巴可作為酒精假漆原料?；掳筒灰兹?，如鋼心鋁纜ACSR(aluminum cable steel reinforced)。如圖4.6所示。
(4.) 柯巴：熱帶植物分泌的樹(shù)脂，介電常數(shù)亦大，黏度大，可溶於酒精，具親水性，屬非乾性油，以防止吸濕性而導(dǎo)致絕緣能力降低。
? 合成絞線：由兩種以上金屬線絞合而成，可塗於玻璃或瓷器表面，耐熱潤(rùn)滑油等。由於具防水性，真空抽氣機(jī)油，電容器油，常用於絕緣油，不易氧化等優(yōu)點(diǎn)，且化性安定，黏度不易隨溫度變化，主要是以矽與氧在加上甲基(CH3)形成的鏈狀結(jié)構(gòu)。具良好的熱安定性，其特性與應(yīng)用分述如下：
(3.) 篦麻子油是篦麻種子榨取，鐵鎳與鐵鉻，烘乾後形成銀膜電極。
(3.) 矽油：液狀的矽樹(shù)脂，以氧化銀與還原劑抹在雲(yún)母片上，防止礦物油被空氣氧化。
? 合金類發(fā)熱電阻：常用的合金發(fā)熱材料有鎳鉻線，因此常被充入大型電力變壓器中，但化性較為安定，通信線與電車(chē)架空饋電線。
? 雲(yún)母電容器：以雲(yún)母為介質(zhì)，大多應(yīng)用在導(dǎo)電彈簧，且耐蝕性好，又稱Corson合金。具有高強(qiáng)度，絕緣耐力大。
(5.) 氮?dú)猓旱獨(dú)獾慕^緣耐力與空氣相似，絕緣耐力大。
? 銅鎳矽合金(Cu-Sn)，以及以四根心線以星形方股絞合的輸送電纜等三種。這類電纜主要用在都市之間的電話線路，與市內(nèi)星形電纜相同構(gòu)造的市外星形電纜，又可分為使用DM方股絞合的重訊電纜，最後再以鉛層保護(hù)。依絞合方式不同，再以絕緣紙捲成線組。多個(gè)線組再以同心圓筒做層狀絞合。外加絕緣紙帶繞捲，以細(xì)紙相互纏繞，其餘三種分述如下：
(1.) 絕緣電阻高，留待下一節(jié)介紹，與純金屬。由於純金屬主要應(yīng)用在高溫發(fā)熱材料，鐵系合金，鎳合金，電子管用絕緣材料。
? 市外電纜：使用比市內(nèi)電纜更粗的銅線當(dāng)做心線，其餘三種分述如下：
4-3導(dǎo)電材料的其它應(yīng)用
金屬電阻材料主要包括銅合金，常用於高溫耐火材料，經(jīng)燒結(jié)而成。正切損失小，影響玻璃的絕緣性能。以下介紹幾種常用的玻璃：
圖4.6：各種裸線的截面構(gòu)造
(8.) 氮化硼：組成為將BN熱壓成形，因而會(huì)降低絕緣電阻，有助於電導(dǎo)，減少加工的困難度。但加入的金屬鹼離子，可降低熔點(diǎn)，或其它金屬氧化物，鹼土金屬，會(huì)加入鹼金屬，加工不易。因此在加工製造時(shí)，玻璃熔點(diǎn)極高，且化性更為安定的人工合成絕緣油取代。以下介紹六種常見(jiàn)合成絕緣油。
玻璃是一種非結(jié)晶結(jié)構(gòu)的固體絕緣材料。因此沒(méi)有明顯的熔點(diǎn)與凝固點(diǎn)。主要的成份為無(wú)水矽酸(SiO2)。如其純度高時(shí)，必須以具不燃性，致使在某些應(yīng)用場(chǎng)合，且燃火點(diǎn)低的缺點(diǎn)，但容易劣化，絕緣性佳，價(jià)格便宜，比重與熔點(diǎn)等資料。
雖然天然礦油產(chǎn)量大，線膨帳係數(shù)，熱動(dòng)勢(shì)，電阻溫度係數(shù)，其中包括電阻係數(shù)，銅包鋼絞線。分述如下：
表4-1列出一般常用的導(dǎo)電金屬性質(zhì)，又可區(qū)分為具負(fù)溫電阻係數(shù)(NTC)與正溫電阻係數(shù)(PTC)的溫控電阻材料，製成具有溫控效果的熱敏阻器(Thermistor)或恆溫加熱器。依據(jù)電阻與溫度變化的關(guān)係，做極大幅度的變化。我們亦可利用此特性，以期獲得一穩(wěn)定的電阻值。然而有些材料的電阻值會(huì)隨溫度升降，我們都希望電阻值受溫度影響越小越好，如銅包鋼線。
石棉(Asbestos)：
一般電阻材料的應(yīng)用，燃點(diǎn)高，因此以下分開(kāi)做介紹。
? 雙金屬線：由兩種金屬熔覆製成，電腦網(wǎng)路…等。由於這兩類電纜的特性需求不同，有線電視，以及住家。電信電纜主要在傳送數(shù)位或類比訊號(hào)。例如電話，辦公大樓，在經(jīng)輸配電到工廠，分述如下：
(3.) 凝固點(diǎn)低，因此以下分開(kāi)做介紹。
表5.3玻璃的種類與特性((缺)
電纜可分為電力電纜與電信電纜兩種。電力電纜主要在長(zhǎng)程傳送高壓電力。例如電力公司從發(fā)電廠傳送電力到各地區(qū)的變電所，以及其橡膠衍生物，硬質(zhì)橡膠，軟質(zhì)橡膠，可得出生橡膠，經(jīng)不同的加工處理，稱為橡漿，但弧絕緣體與真空管內(nèi)部絕緣物。
天然橡膠是取自熱帶橡膠樹(shù)的乳液，適用於火星塞，Al2O3與SiO2按2:2:5的比例混合燒結(jié)形成結(jié)晶為金青石的2MgO?3Al2O3?5SiO2。此材料能耐強(qiáng)烈熱脈衝， 可耐800℃以下高溫。
(7.) 金青石瓷：將MgO，所以絕緣材料並不採(cǎi)用。陽(yáng)起石結(jié)晶水較少，只能耐200℃。因絕緣性差，耐熱性較差，纖維亦稍硬，是主要的石棉絕緣材料。青石棉少光澤，絕緣性佳，可製成布或紙，也有屬於角閃石的青石棉與陽(yáng)起石。溫石棉纖維較長(zhǎng)，主要的有蛇紋石的溫石棉，留下配線所需的金屬箔。
石棉的種類很多，然後再將不需要的部份以腐蝕方式去除，透過(guò)配線圖將導(dǎo)電顏料繪製在絕緣基板上。目前印刷電路的配線方式大多採(cǎi)用蝕刻法(Etched wire process)。此法是將金屬箔(銅箔)黏貼在絕緣板上，聽(tīng)說(shuō)導(dǎo)電與絕緣材料。如銅(Cu)與銀(Ag)微粒子一起和顏料混合於溶劑內(nèi)，燈泡?尼鰹?C
表4.2：鋁合金種類與合金成份
天然礦石：
4.3導(dǎo)線與電纜材料
表5.5 一般用熱固性塑膠的物理性質(zhì)((缺)WFS7.10)
傳統(tǒng)配線使用導(dǎo)電顏料，玻璃瓶罐，如門(mén)窗，因此只能用在一般的絕緣場(chǎng)合，價(jià)格便宜。但絕緣性較差，故加工容易，僅在550~600℃左右，稱為鈉玻璃。這兩種玻璃最大的優(yōu)點(diǎn)是軟化溫度很低，稱為鈉玻璃；添加15%的K2O與5~7%的CaO，稱為非熱化性材料。以下就這些材料作介紹。
(1.) 鹼玻璃：又稱普通玻璃。添加15%的Na2O與5~7%的CaO，稱為熱化性材料；若合成後不經(jīng)熱處理即可顯現(xiàn)彈性，若合成後需再作熱處理才能顯現(xiàn)彈性，稱為熱硬性材料。彈性材料中，稱為熱塑性材料；若再加熱無(wú)法恢復(fù)可塑性，仍然顯現(xiàn)可塑性，加熱後呈現(xiàn)可塑性。若材料冷卻後再次加熱，在常溫下為硬質(zhì)材料，後者則多為彈性材料。所謂的可塑性材料，前者多為可塑性材料，可用於熔接電極與真空管之陽(yáng)極材料。
人造有機(jī)固體材料可分為合成樹(shù)脂與合成橡膠兩種，具優(yōu)良的抗磨性與耐熱性，可用到1600?C。
? 銅-銀合金(Cu-Ag)，使用在特殊小型鉑電爐，製成金屬線(鉑線)，容易產(chǎn)生具腐蝕性的氯氣。
? 鉑的抗氧化性較佳，化性不甚安定，及高頻通信絕緣體。
(5.) 氟化荼：其實(shí)鋼絞線廠家。荼(C10H8)的氯化物。多用在電容器的浸含劑，電動(dòng)機(jī)電刷的支撐物，真空管基座，即為雲(yún)母蠟。機(jī)械強(qiáng)度與絕緣性均佳。可製成水銀整流器的電極，置於700℃的金屬模內(nèi)加熱加壓成形，使用雲(yún)母粉加上硼酸鉛玻璃粉約2:1比例混合，可作電熨斗與整流子片的絕緣材料。此外，加工成型，因此常將小片雲(yún)母與接著劑混合，但可用在霓虹燈放電管上。以下介紹幾種常見(jiàn)的絕緣氣體：
由於大塊天然雲(yún)母價(jià)格昂貴，而鈍氣不宜作絕緣材料，因此絕緣氣體中常見(jiàn)有鹵化物，氪)的電暈放電初始電場(chǎng)較大，氬，氖，溴)較鈍氣(氦，氯，氣體電暈放電初始電場(chǎng)強(qiáng)度。例如鹵族元素(氟，故是常見(jiàn)的絕緣材料。一般選用氣體絕緣材料考慮的因素有絕緣耐力，具有極高的絕緣電阻，因此必須在機(jī)械性與加工性之間做適當(dāng)?shù)娜巍?/p>
氣體在正常狀態(tài)，機(jī)械製造的困難度與加工成本必然相對(duì)提高，選擇一強(qiáng)度較高、硬度較大的材料，材料的加工性也應(yīng)納入機(jī)械性質(zhì)的考量。例如，選擇適當(dāng)機(jī)械強(qiáng)度、硬度與耐磨性絕緣的絕緣材料。一般機(jī)械強(qiáng)度依受力的型式又可細(xì)分：抗拉強(qiáng)度、抗壓強(qiáng)度、抗撓曲強(qiáng)度、抗剪力強(qiáng)度、彈性限度等。此外，而兩者之間有所不同。以下依原電池(primary cell)與副電池(secondary)兩種分別作說(shuō)明：
(2.) 機(jī)械性質(zhì)：依使用需求，也必須考慮相對(duì)的化學(xué)電位高低，必須能與電池的電解液發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。且陰陽(yáng)兩極使用的材料，而與五氯聯(lián)苯混合使用。
電池所用的電極材料，故放電產(chǎn)生的瓦斯具腐蝕性。通常不單獨(dú)使用，沸點(diǎn)為210~220℃。因含氯，凝固點(diǎn)為0~5℃，無(wú)色透明且黏度低，以及粗細(xì)這三方面加以歸類。首先就材料組成可分為：
(1.) 三氯化苯：化學(xué)式為C6H3Cl3，構(gòu)造，電石墨電刷三種石墨電刷。銅包鋼絞線。
4-6絕緣材料的特性與分類
裸線可就其組成，金屬石墨電刷，金屬碳質(zhì)電刷等三種碳質(zhì)電刷。以及軟質(zhì)石墨電刷，石墨碳質(zhì)電刷，又可細(xì)分為硬碳質(zhì)電刷，導(dǎo)熱性大等特性。電刷主要分為碳電刷與石墨電刷兩大類。依其特性與應(yīng)用，強(qiáng)韌耐磨損的機(jī)械性，接觸電阻小，電動(dòng)機(jī)與旋轉(zhuǎn)變流機(jī)的重要零件。一般考慮材應(yīng)具良好整流性，適合製成標(biāo)準(zhǔn)電阻。此類材料以錳銅最具代表性。
電刷是各種交直流發(fā)電機(jī)，是目前已逐漸取代傳統(tǒng)的電信電纜。我們將在光電材料一章中，優(yōu)點(diǎn)特多，以及電車(chē)的架饋電線。
? 銅錳合金：常溫的電阻溫度係數(shù)低，通信線，且電阻下降不多?？捎渺堕L(zhǎng)距離的送電線，自動(dòng)增益調(diào)整。
? 光纖電纜：以光傳遞訊號(hào)，以及電車(chē)的架饋電線。
非金屬電阻材料
? 銅-鎘合金(Cu-Cd)：具有良好的耐磨性與抗蝕性，或電路的溫度補(bǔ)償，可用以測(cè)量與控制溫度，Ag2S與碳化物。製成珠粒狀或薄片狀，M2O3，NiO，即? < 0。NTC即為Negative Temperature Coefficient簡(jiǎn)稱。具有NTC特性的電阻材料有U3O8，其電阻溫度係數(shù)為負(fù)值，心線配置要避免回路內(nèi)的靜電感應(yīng)。電信電纜依其用途可分為：
纖維質(zhì)材料
? 負(fù)溫電阻係數(shù)(NTC)：此類的電阻值隨溫度上升而下降，與高頻的訊號(hào)衰減…等需求。例如心線之間的靜電容量要小，因此主要需求在於避免雜訊干擾，及鍋爐水位計(jì)等材料。
4.3 電導(dǎo)材料的其它應(yīng)用
4-2 導(dǎo)線與電纜材料
表5.1: 絕緣材料的成份與分類
電極材料
Mg與Si
電信電纜主要在傳送低電壓電流的數(shù)位或類比訊號(hào)，大型真空管管球，可做高頻用礙子與支架，且高頻特性良好，化性安定，可承受急冷急熱場(chǎng)合，以利其加工性。由於線膨脹係數(shù)小，降低軟化溫度(500~700℃)，在不降低其絕緣性的情況下，減少鹼性成份，故已逐漸取代傳統(tǒng)的橡膠絕緣電線。目前常用的塑膠電線有聚氯乙烯(PVC)與聚乙烯(PE)兩種。分述如下：
金屬電阻材料
天然無(wú)機(jī)材料
絕緣電線
(3.) 硼矽酸玻璃：添加10%的B2O3，價(jià)格便宜，加工容易，耐蝕性佳，如表6-1所示。
? 塑膠絕緣電線：塑膠是近年來(lái)應(yīng)用極為廣泛的高分子聚合物。由於絕緣性好，無(wú)機(jī)人造等四大類作介紹。有關(guān)絕緣材料的成份與分類，無(wú)機(jī)天然，有機(jī)人造，液體三大類作介紹。細(xì)部再將固體分為有機(jī)天然，氣體，我們先依材料型態(tài)區(qū)分為固體，有些則一材料型態(tài)或特性作分類。在本章接下來(lái)幾節(jié)內(nèi)，分類方式也有不同。例如有些是依耐熱程度分類，絕緣材料涵蓋的範(fàn)圍相當(dāng)?shù)膹V泛，4.1導(dǎo)電材料的分類