Классификация сверхпроводников.

Сверхпроводники

I рода · чистые металлы · 2 сост: норм. и СП · Переход скачком · Низкие значения явление Мейснера- Оксенфельда

II рода · неидеальные I рода (неоднородности не превышают атомарный размер) · График перехода в СП

III рода · неидеальные II рода (неоднородности превышают атомарный размер) · Очень сильно зависит от степени неоднородности

Диаграмма сверхпроводимости 2.

Сверхпроводники

	(°K)	(Tл)
типичный Pb	7,2	0,08
ртуть Hg	4,2	0,046
In	3,4	0,03
Sn	3,7	0,031
Al	1,2	0,01

I рода:

II рода:

		(°K)	(Tл)
Чистые металлы (обладают более высокими и )­­:	ниобий Nb	9,4	0,195
ванадий V	5,3	0,13
Сложные соед. (самые высокие и у станнида ниобия, галлид ванадия.):		9,5
Nb+Ti	8,7
NbGe	~23

Ведутся работы по созданию высокотемпературных сверхпроводников III рода, преходящих в сверхпроводящее состояние при температурах жидкого азота (77,4°K) и жидкого водорода (20,3°K)− активно исследуются керамические сверхпроводники.

Использование сверхпроводников: электромагниты, электромашины, магнитные подвесы, трансформаторы, линии электропередачи очень больших мощностей. Достигается очень высокий КПД при малой массе и габаритах.

II. Проводящие материалы высокого сопротивления.

Материалы высокого сопротивления бывают термостойкие и термостабильные., нагревателей и т.д.

Требования: высокое удельное сопротивление , малый , малый коэффициент термо ЭДС в контакте с медью, стабильность свойств во времени.

1. Резистивные термостабильные сплавы. Их используют в основном для изготовления образцовых резисторов

	Cu	Mn	Ni	мкОмм		Термо ЭДС
Манганин	85%	12%	3%	0,42- 0,48	(5÷30)·
Константан	60%	1%	39%	0,48- 0,52	-(5÷25)·	45-55

Кроме них для изготовления образцовых резисторов используются модификации углерода.

Манганин- очень малая термо-ЭДС с Сu – 1 .

У константана- высокие термо ЭДС в паре с медью: 45-55 - это плохо. Большое содержание Ni- дорого.

Рабочие температуры: манганин – до 300 ; t плавления 960

константан - до 500 ; t плавления 1260

2. Для нагревательных приборов используются термостойкие

В основном на основе железа. При нагревании на воздухе образуют сплошную оксидную пленку.

Нихромы - сплавы системы Ni- Cr.

марка Х15Н60: мкОм м; =(100÷200)·

марка X20Н80 – аналогично.

Рабочие ≈1100 , очень технологичны (можно протянуть в тонкую проволоку).

Хромали или фехрали – система Fe-Cr-Al

Х23Ю5(23%Cr, 5%Al): мкОм*м; =100*

Рабочие ≈1200 , менее технологичны, хрупки, но зато дешевы. Используют в нагревательных элементах большой мощности (толстая проволока).

Стойкость сплавов в воздушной среде объясняется близостью коэффициентов температурного расширения сплавов и их окисных пленок.

Из нихромов можно делать более тонкие проволоки, но они дороже из-за Ni. Хромали дешевле, но менее технологичны. Хрупки в большой степени, тверды. Иногда для увеличения вводят Si(но тогда ухудшается обрабатываемость) и диэлектрические материалы - керметы (на основе порошка вольфрама).