Блестит ли медь алюминий и железо

Почему нельзя соединять медь и алюминий в электропроводке?

То, что в электротехнике нельзя напрямую соединять медные и алюминиевые проводники, не является секретом даже для многих обывателей, не имеющих никакого отношения к электрике. Со стороны тех же обывателей в адрес электриков-профессионалов часто звучит вопрос: «А почему?».

Почемучки любого возраста способны загнать в тупик кого угодно. Вот и здесь подобный случай. Типичный ответ профессионала: «Почему-почему… Потому что гореть будет. Особенно, если ток большой». Но это не всегда помогает. Так как вслед за этим часто следует другой вопрос: «А почему будет гореть? Почему медь со сталью не горит, алюминий со сталью не горит, а алюминий с медью – горит?»

На последний вопрос можно услышать разные ответы. Вот часть из них:

1) У алюминия и меди разный коэффициент теплового расширения. Когда через них проходит ток, они расширяются по-разному, когда ток прекращается, они остывают по-разному. В итоге серия расширений-сужений изменяет геометрию проводников, и контакт становится неплотным. А дальше уже в месте плохого контакта возникает нагрев, он ухудшается еще больше, появляется электрическая дуга, которая и довершает все это дело.

2) Алюминий образует на своей поверхности окисную непроводящую пленку, которая с самого начала ухудшает контакт, а дальше процесс идет по той же нарастающей: нагрев, дальнейшее ухудшение контакта, дуга и разрушение.

3) Алюминий и медь образуют «гальваническую пару», которая просто не может не перегреваться в месте контакта. И снова нагрев, дуга и так далее.

Где же правда, в конце-то концов? Что же там происходит, в месте соединения меди и алюминия?

Первый из приведенных ответов все-таки несостоятелен. Вот табличные данные по линейному коэффициенту теплового расширения для металлов, применяемых для электромонтажа: медь – 16,6*10-6м/(м*гр. Цельсия); алюминий – 22,2*10-6м/(м*гр. Цельсия); сталь – 10,8*10-6м/(м*гр. Цельсия).

Очевидно, что если бы дело было в коэффициентах расширения, то самый ненадежный контакт был бы между стальным и алюминиевым проводником, ведь их коэффициенты расширения отличаются в два раза.

Но и без табличных данных ясно, что различия в линейном тепловом расширении относительно легко компенсируются применением надежных зажимов, создающих постоянное давление на контакт. Расширяться металлам, сжатым, например, при помощи хорошо затянутого болтового соединения, остается только в сторону, а перепады температуры не способны серьезно ослабить контакт.

Вариант с оксидной пленкой тоже не совсем верен. Ведь эта же самая оксидная пленка позволяет соединять алюминиевые проводники со сталью и с другими алюминиевыми проводниками. Да, конечно, рекомендуется применение специальной смазки против окислов, да, рекомендуется систематическая ревизия соединений с участием алюминия. Но ведь все это допускается и работает годами.

Читать еще:  Литье алюминия в гипсовую форму

А вот версия с гальванической парой действительно имеет право на существование. Но здесь все-таки не обходится без окислов. Ведь медный проводник тоже достаточно быстро покрывается окислом с той лишь разницей, что окисел меди более-менее проводит ток.

Но если соединены медный и алюминиевый проводник, их окислы имеют возможность диссоциации, то есть распада на заряженные ионы. Диссоциация возможна благодаря естественной влаге, которая всегда есть в воздухе. Ионы окислов алюминия и меди, будучи частицами с разным электрическим потенциалом, начинают принимать участие в процессе течения тока. Начинается процесс, известный как «электролиз» (смотрите – Применение электролиза).

В ходе электролиза ионы переносят заряды и перемещаются сами. Но, кроме того, ионы – это ведь частицы металлов проводников. При их перемещениях металл разрушается, образуются раковины и пустоты. Особенно это касается алюминия. Ну, а там где есть пустоты и раковины, там уже нельзя иметь надежный электрический контакт. Плохой контакт начинает греться, становится еще хуже и так далее вплоть до возгорания.

Отметим, что чем влажнее окружающий воздух, тем более интенсивно протекают все перечисленные процессы. А неравномерное тепловое расширение и непроводящий слой окисла алюминия – это лишь отягчающие факторы, не более того.

В дополнение к статье полезная табличка, в которой в наглядной форме показана совместимость и несовместимость отдельных металлов и сплавов при их соединении. Медь и алюминий между собой соединять нельзя, так как они несовместимы.

Совместимость некоторых металлов и сплавов

Примечание: С – совместимые, Н – несовместимые, П – совместимые при пайке, при непосредственном соединении образуют гальваническую пару.

Как состарить алюминий в домашних условиях?

Всем доброго времени суток! Возник недавно передо мной такой вопрос: как состарить металлические пластины (предположительно алюминиевые)? Нужно, чтобы они выглядели старыми, темными, можно даже с ржавчиной. Покопалась в инете, нашла только химические способы. А можно ли чем-нибудь ещё состарить, помимо химии? Доступа у меня к подобным реагентам нет (и даже не знаю, где их можно купить), потому нужен бытовой способ, если такой, конечно, имеется.

Пластина моя выглядит примерно так:

Заранее благодарю за помощь!

Ржавчина, Это к железу.

Даже если Вам удастся оксидировать алюминий, то его патина выглядит некрасиво – она не темная – она белесая, как плесень, ничуть не благородная. ничего хорошего.

Мне нужна именно темная патина. Хотя не знаю, возможен ли такой эффект на алюминии?

И примерно такое. Алюминиевая лента – единственное, что нашлось. Хочу сделать что-то типа обшивки, какую используют на сундуках и многих других предметах, сделанных под старину. У меня, конечно, это предполагается исключительно как декоративная деталь. Наверно, надо все-таки взять другой металл?

Ну вот Павел уже написал – и меня удивил. Я была уверена, что с алюминием ничего путного сделать нельзя. Старые сундуки обивали, кажется, просто железом. Мне кажется, медь или латунь – было бы очень красиво.

Читать еще:  Как сварить алюминий в домашних условиях

Было бы – да. Очень хочу сделать правдоподобный старинный сундук – мечта давняя)) Но сколько фотографий смотрела, убеждалась, что там в основном шло железо. Сейчас вот, интересно, чем обивают (помимо ковки).

думаю, жестью или чем-то вроде того.

Как вариант – сейчас бывает всякая искусственная патина (типа специального покрытия, создающего эффект) – может, Вам такое лучше поискать, если с металлом напряженка?

Сейчас вот пробовала поискать стальную ленту для стяжки – нашла только по оптовым ценам и, соотвественно, большими партиями. Свою я брала в строительном гипермаркете, специально, правда, никуда не ездила и не искала. Искусственные патины есть, но мне хочется именно натурального металла, можно даже с небольшой коррозией. Думаю, придется мне продолжать поиски уже железной ленты, её можно хотя бы поржавить попробовать в воде. А то с алюминиевой у меня ничего не получается. (

Виктория, знаю один дедовский способ. Когда-то работал с алюминием немного, так что проверено.

Берёте обычное яйцо, отделяете белок от желтка. Белок размешиваете и выливаете в плотно закрывающийся сосуд, банка с крышкой подойдёт, и ставите дня на три в тёплое место, можно на батарею.

Через три дня белок протухает, вонь капитальная..))

Предварительно надев противогаз, открываете банку, перемешиваете, кистью наносите на отделываемую поверхность тухлый белок (он как вода из лужи становится, когда протухнет), и оставляете подсыхать на часик-другой.

Теперь нужна горелка. Газовая или бензиновая – без разницы. Хотя, возможно, и на газовой плите пойдёт, но не уверен..

Подсохшую детальку просто прокаливаете догоряча и оставляете остывать. Цвет изделия станет как патина, грязно-коричневого цвета. Затем либо шлифануть деталь, либо мягкой латунной щёточкой пройтись, можно и тканью потереть.

Изделие будет выглядеть состаренным.

ЗЫ.. Почему-то мне кажется, что Вы не пожелаете воспользоваться этим рецептом..)) Но, мало ли, может кому и пригодится..

Материалы высокой проводимости (медь, алюминий, железо).

К материалам этого типа предъявляются следующие требования: минимальное значение удельного электрического сопротивления; достаточно высокие механические свойства (главным образом предел прочности при растяжении и относительное удлинение при разрыве); способность легко обрабатываться, что необходимо для изготовления проводов малых и средних сечений; способность образовывать контакты с малым переходным сопротивлением при пайке, сварке и других методах соединения проводов; коррозионная стойкость.

Медь

1. Малое удельное сопротивление (меньше только у серебра).

2. Достаточно высокая механическая прочность (по сравнению с Aℓ).

3. Стойкость к коррозии (по сравнению с Fe).

4. Хорошо обрабатывает (получают тонкую проволоку и лист).

Читать еще:  Как расплавить алюминий на костре

5. Легко паяется и сваривается.

1. Она редка, поэтому дорога.

2. В ряде случаев недостаточная механическая прочность.

3. Окисляется на воздухе (медные провода на воздухе в условиях близости моря подвергается усиленной коррозии за счёт действия содержащихся в воздухе солей).

Алюминий

Алюминий является вторым по значению (после меди) проводниковым материалом.

1. Алюминий в 3,5 раза легче меди. Если из алюминия и меди сделать провода равного сопротивления, то провод из Al хоть и будет иметь сечение в 1,63 раза больше, но всё равно будет в 2 раза легче медного.

2. Широко распространён в природе (его содержание в земной коре не меньше 7,5%).

3. Алюминий покрыт тонкой оксидной плёнкой, которая предохраняет его от дальнейшей коррозии (на него не действует водяной пар, пресная и морская вода).

4. Алюминий хорошо обрабатывается, из него можно получать тонкую фольгу (6÷7 мкм).

1. Алюминий имеет низкую механическую прочность (тонкую проволоку из него получить не удаётся).

2. Из-за плотной оксидной плёнки алюминий не паяется обычным способом, для этого нужны специальные припои и ультразвуковые паяльники.

3. Удельное сопротивление алюминия в 1,63 раза больше, чем у меди.

4. В месте контакта Al с другими металлами возникает большое переходное сопротивление и идёт усиленная коррозия, так как возникает гальваническая пара. Электрохимическая коррозия усиливается в присутствии влаги.

Алюминий применяется в следующих изделиях:

− провода ЛЭП (алюминиевые и сталеалюминевые, где механическую нагрузку несёт сталь);

− оболочки кабеля для замены свинца (защита от влаги);

− обмотки некоторых трансформаторов и т.д.

Железо (сталь)

Как наиболее дешевый и доступный металл, обладающий высокой механической прочность, представляет большой интерес для использования в качестве проводникового материала.

1. Дешевый и широко распространён.

2. Высокая механическая прочность.

3. Неплохо паяется (хуже меди, но лучше, чем алюминий).

1. Удельное сопротивление в 6-7 раз больше меди.

2. При переменном токе возникает поверхностный эффект, использует лишь часть сечения, поэтому увеличивается сопротивление.

3. При переменном токе возникают потери на гистерезис.

4. Имеют малую стойкость к коррозии, особенно в условиях повышенной влажности (для защиты покрывают цинком).

Железо нашло применение:

− провода ЛЭП на низком напряжении (ток мал, сечение определяется механической прочностью);

− рельсы трамваев, железных дорог, метро;

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:

Лучшие изречения: Сдача сессии и защита диплома – страшная бессонница, которая потом кажется страшным сном. 8909 – | 7222 – или читать все.

95.47.253.202 © studopedia.ru Не является автором материалов, которые размещены. Но предоставляет возможность бесплатного использования. Есть нарушение авторского права? Напишите нам | Обратная связь.

Отключите adBlock!
и обновите страницу (F5)

очень нужно

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector