导电材料

[拼音]：daodian cailiao

[外文]：conductive material

有大量在电场作用下能够自由移动的带电粒子，因而能很好地传导电流的材料。包括导体材料和超导材料。在电工领域，导电材料通常指电阻率为(1.5～10)×10^-8欧米的金属。其主要功能是传输电能和电信号，此外，广泛用于电磁屏蔽，制造电极、电热材料、仪器外壳等(当有电磁屏蔽和安全接地要求时)。 随着科学技术的发展，其用途尚在不断增加。

电工领域使用的导电材料应具有高电导率，良好的机械性能、加工性能，耐大气腐蚀，化学稳定性高，同时还应该是资源丰富、价格低廉的。

分类

常用的金属导电材料可分为：金属元素、合金（铜合金、铝合金等）、复合金属以及不以导电为主要功能的其他特殊用途的导电材料4类：

（1）金属元素（按电导率大小排列）有：银（Ag）、铜(Cu)、金(Au)、铝(Al)、纳(Na)、钼(Mo)、 钨(W)、锌(Zn)、镍(Ni)、铁(Fe)、铂(Pt)、锡(Sn)、铅（Pb）等。

（2）合金，铜合金有：银铜、镉铜、铬铜、铍铜、锆铜等；铝合金有：铝镁硅、铝镁、铝镁铁、铝锆等。

（3）复合金属，可由3种加工方法获得：利用塑性加工进行复合；利用热扩散进行复合;利用镀层进行复合。高机械强度的复合金属有:铝包钢、钢铝电车线、铜包钢等;高电导率复合金属有:铜包铝、银复铝等；高弹性复合金属有：铜复铍、弹簧铜复铜等；耐高温复合金属有：铝复铁、铝黄铜复铜、镍包铜、镍包银等；耐腐蚀复合金属有：不锈钢复铜、银包铜、镀锡铜、镀银铜包钢等。

（4）特殊功能导电材料是指不以导电为主要功能，而在电热、电磁、电光、电化学效应方面具有良好性能的导体材料。它们广泛应用在电工仪表、热工仪表、电器、电子及自动化装置的技术领域。如高电阻合金、电触头材料、电热材料、测温控温热电材料。重要的有银、镉、钨、铂、钯等元素的合金，铁铬铝合金、碳化硅、石墨等材料。

主要性能

导电材料的电特性主要用电阻率表征。影响电阻率的因素有温度、杂质含量、冷变形、热处理等。温度的影响常以导电材料电阻率的温度系数表示。除接近熔点和超低温以外，在一般温度范围，电阻率随温度变化呈线性关系，可表示为

ρ＝ρ₀[1+α(t-t₀)]

式中ρ为温度t时的电阻率，ρ₀为温度t₀时的电阻率，t₀通常取0℃或 20℃，α为电阻率的温度系数。如纯金属α为10^-3～10^-4℃^-1，合金导体α为10^-4～10^-5℃^-1。合金和杂质的影响表现为杂质与合金元素导致金属晶格发生畸变，造成电子被散射的概率增加，因而电阻率增加。所以高电阻导电材料均由合金组成。冷变形影响常以电阻率的应力系数来表示，在弹性压缩或拉伸时，金属电阻率一般按下式规律变化

ρ＝ρ₀(1+Kσ)

式中σ为应力，K 为应力系数。压缩时K 为负值，ρ降低，拉伸时K 为正值，ρ增加，故导体经拉伸后电阻率增加。热处理所产生的影响是导电金属经冷拉变形后，强度和硬度增加，导电性和塑性下降。退火后晶粒发生回复、再结晶，晶粒缺陷减少，晶格畸变减少，内应力消除，电阻率降低。

金属导电材料的非电特性在某些特定的场合将变得更加重要，如热导率、接触电位差、温差电动势、机械强度、耐高温特性、耐腐蚀性、耐磨性等。在设计电机、电缆、电气仪表及其他电工产品考虑温升时，热导率具有相当重要的意义。高电导率的金属也是高热导率的金属，纯金属的热导率比合金的热导率高。接触电位差及温差电动势在温差电控温、测温元件和仪表中均有重要意义。在架空线中采用的是高抗张强度的导体与合金。在航天、航空等国防科技中，制造高温导线、高温电机的高温导电体发展很快。

参考文章

• 常用电工导电材料的定义是什么?电气技术

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