Металл қорытпаларының электрлік қасиеттері

Металл қорытпаларының электрлік қасиеттері

Әр түрлі типтегі атомдардың кристалдық торға статистикалық таралуы кристалдың периодты потенциал өрісінің айтарлықтай ауытқуын тудырады, бұл өз кезегінде электрондардың күшті шашырауына әкеледі. Металдар сияқты, қорытпаның кедергісі екі шлак түрінде көрінуі мүмкін:

мұндағы rt - электрондардың тордың термиялық тербелісі арқылы шашырауына байланысты кедергі; rres - қорытпа құрылымының біртектілігі бойынша электрондардың шашырауымен байланысты қосымша (қалдық) кедергі.

Қатты ерітінділердің спецификасы терінің жылу компонентінен едәуір (бірнеше есе) асып кетуінде.

Көптеген екі компонентті қорытпалар үшін құрамның тәуелділігіндегі өзгеріс форманың параболалық тәуелділігімен жақсы сипатталады

мұндағы С - қорытпа сипатына байланысты тұрақты; xA және xB - қорытпадағы компоненттердің атомдық фракциялары.

Нордгейм заңы құрамының өзгеруімен фазалық ауысулар байқалмаған және олардың бірде-бір бөлігі ауыспалы немесе сирек жер элементтерінің санына жатпайтын жағдайда үздіксіз қатты ерітінділердің кедергісінің өзгеруін өте дәл сипаттайды. Мұндай жүйелердің мысалы ретінде қорытпалар Au - Ag, Cu - Ag, Cu - Au, W - Mo және т.б. бола алады.

Компоненттері өтпелі топтың металдары болатын қатты ерітінділер өзгеше әрекет етеді Бұл жағдайда компоненттердің жоғары концентрацияларында қалдық қарсылықтың едәуір үлкен мәні байқалады, бұл валенттік электрондардың бір бөлігінің ішкі толтырылмаған d - қабықшаларға ауысуымен байланысты металл атомдары. Сонымен қатар, мұндай қорытпаларда максимум r көбінесе 50% -дан басқа концентрацияға сәйкес келеді.

Қорытпаның меншікті кедергісі неғұрлым жоғары болса, соғұрлым оның ар. Бұл қатты ерітінділерде rres, әдетте, rt-ден едәуір асып, температураға тәуелді болмайтындығынан туындайды. Температура коэффициентінің анықтамасы бойынша

Аr таза металдардың бір-бірінен сәл өзгешелігін ескере отырып, өрнек келесі түрге оңай ауысады:

Концентрацияланған қатты ерітінділерде rr көбінесе рт-тен шамасы бойынша немесе одан да көп асады. Демек, арпл таза металдың арынан айтарлықтай төмен болуы мүмкін. Бұл термиялық тұрақты өткізгіш материалдарды алуға негіз болады. Көптеген жағдайларда қорытпалардың кедергісінің температураға тәуелділігі қарапайым аддитивті заңнан туындайтыннан күрделі болып шығады. Қорытпалардың төзімділіктің температуралық коэффициенті қатынаспен болжанғаннан едәуір төмен болуы мүмкін. Белгіленген ауытқулар мыс-никель қорытпаларында айқын көрінеді. Кейбір қорытпаларда компоненттердің белгілі бір қатынасында теріс ар (y - тұрақты) байқалады.

Қорытпа компоненттерінің пайыздық мөлшерлемесі бойынша r және ar-дің мұндай өзгеруін, шамасы, таза металдармен салыстырғанда күрделі құрамдар мен құрылымдармен қорытпаларды классикалық металдар деп санауға болмайтындығымен түсіндіруге болады, яғни. олардың өткізгіштігінің өзгеруі бос электрондардың жүру ұзындығының өзгеруімен ғана емес, кейбір жағдайларда температураның жоғарылауымен заряд тасымалдаушылар концентрациясының ішінара өсуімен де байланысты. Температураның жоғарылауымен орташа еркін жолдың төмендеуі заряд тасушылар концентрациясының өсуімен өтелетін қорытпа нөлдік температуралық коэффициентіне ие.

Сұйылтылған ерітінділерде компоненттердің біреуі (мысалы, В компоненті) концентрациясы өте төмен болған кезде және оны қоспа ретінде қарастыруға болатын кезде, формулада дәлдікке нұқсан келтірмей, біз (1-xv) »1 қоя аламыз. Содан кейін қалдық кедергісі мен металдағы қоспа атомдарының концентрациясы арасындағы сызықтық байланысқа келеміз:

мұндағы тұрақты C қалдықтардың қарсыласуының өзгеруіне сипаттама береді.

Кейбір қорытпалар, егер олар құрамда белгілі бір