连接器技术之 4.2.2 传导率,焦耳热
4.2.2 传导率,焦耳热
铜合金的电性传导率是以一种独特的方式即占纯铜标准(International
Annealed Copper Standard, IACS)的百分比来描述。在早于一个世纪以前当纯
铜标准刚建立时,IACS百分数值是用来表示纯铜的纯度。随着冶金技术的进
步,开发出许多具有商业价值的具有更高传导率的铜合金。C110的IACS 百
分比值为101,它是商业纯铜。纯度测量的基本原理是先测出其电阻率再经
由除以172.4 从微殴转换成IACS 百分比值。连接器用的铜合金其电性传导率
IACS 值一般在5〜95%范围内。IACS 值小于30%的铜合金其传导率适合于信
号及小电流传输的连接器。以传输电力为主的连接器其IACS值一般要超过
70%。表4.4中列出了常用的连接器合金的传导率数值。与稳定的溶液相比,
合金的传导率会随着各种其他金属成份的减少而增加。插图4.6描绘了向稳
定溶液中分别加入镍、锡、锌三中杂质后所得不同传导率的曲线。每组合金
曲线体现了相应商业合金的*小传导率主要取决于合金中的主要合金成份
(当然亦包括含量较少的一些杂质元素)。某些元素如锡和镍的存在会使传导
率大为降低。锌杂质对合金传导率的影响不是很明显。经完全退火处理的合
金其电性传导率亦会降低,但这种影响较小(IACS 值在2〜3%范围内的较为
典型),而经回火处理的合金其电性传导率受到的影响明显得多。
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溶解元素的凝结会导致较高的传导率(如合金中镍与硅结合形成的硅溶
液,铁从铜-铁合金中结晶出来)。插图4.7将连接器合金按照传导率(或强
度)分类描述,同时也显示了这些合金各自的增加强度的不同方法。
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铜合金的电性传导率及热传导率之间是通过LORENZ 法则联系起来的,
如插图4.8示。该法则从所建立的超导体金属模型上获得,它指出电性传导
率与热传导率之间通过LORENZ系数相互联系。有了这一法则,合金的热传
导率就可以通过测量电性传导率或电阻率而方便地得到。
在室温环境中,低的电性传导率对应于低的热传导率。可以推理得出,
奥姆加热器用低电性传导率的合金作成,当给其加入较大电流时,由于其热
传导率亦较小热量不易散发而产生大量热能。对于具有相同传导率及相关基
本组成成份的合金来说,各成份的比例关系十分重要。
LORENZ 系数与温度有关,而且各种合金成份的电传导率和热传导率与
温度变化的关系不完全一致。举个例子说明,不含合金成份的铜,当温度升
高时,其电性传导率比热传导率要降低得多得多,而对于铜的合金成份,其
电性传导率随温度升高而降低的同时,某些热传导率却会随温度的升高而升
高,LORENZ 系数可在10〜20%的精度范围内将热传导率从电性传导率(或
电阻率)中区别出来。连接器技术之 4.2.2 传导率,焦耳热