கடத்தும் இரும்பு மற்றும் எஃகு

இயற்கையில், இரும்பு ஆக்ஸிஜனுடன் (FeO, Fd2O3, முதலியன) பல்வேறு சேர்மங்களில் உள்ளது. இந்த சேர்மங்களிலிருந்து வேதியியல் ரீதியாக தூய இரும்பை தனிமைப்படுத்துவது மிகவும் கடினம். மின் மற்றும் காந்த பண்புகளின் அடிப்படையில், வேதியியல் ரீதியாக தூய இரும்பு, மின்னாற்பகுப்பு முறை (எலக்ட்ரோலைடிக் இரும்பு) மூலம் அசுத்தங்களிலிருந்து சுத்திகரிக்கப்பட்ட இரும்பிற்கு அருகில் உள்ளது. மின்னாற்பகுப்பு இரும்பில் உள்ள அசுத்தங்களின் மொத்த அளவு 0.03% ஐ விட அதிகமாக இல்லை.

இரும்பில் உள்ள முக்கிய அசுத்தங்கள்: ஆக்ஸிஜன் (O2), நைட்ரஜன் (N2), கார்பன் (C), சல்பர் (C), பாஸ்பரஸ் (P), சிலிக்கான் (Si), மாங்கனீசு (Mn) மற்றும் சில. பெரும்பாலான அசுத்தங்கள் தாது மற்றும் எரிபொருளிலிருந்து இரும்பில் நுழைகின்றன.

சிலிக்கான் மற்றும் மாங்கனீசு குறிப்பாக இரும்பை ஆக்ஸிஜனேற்றிகளாக அறிமுகப்படுத்துகின்றன. அவை எளிதில் ஆக்ஸிஜனுடன் ஒன்றிணைந்து ஆக்சைடுகளை உருவாக்குகின்றன, அவை உருகிய இரும்பில் (எஃகு) கசடு வடிவத்தில் மேற்பரப்பில் மிதந்து அகற்றப்படுகின்றன. இது எஃகுகளின் இயந்திர பண்புகளை மேம்படுத்துகிறது, ஆனால், எஃகில் ஒரு சிறிய அளவு மீதமுள்ளது, அவை அதன் மின் கடத்துத்திறனைக் குறைக்கின்றன.

சல்பர் மற்றும் பாஸ்பரஸ் தீங்கு விளைவிக்கும் அசுத்தங்கள். தாது மற்றும் எரிபொருளிலிருந்து இரும்பு மற்றும் எஃகுக்குள் நுழைவதால், அவை எஃகுகளின் சிதைவை ஏற்படுத்துகின்றன.வாயுக்கள் (நைட்ரஜன் மற்றும் ஆக்ஸிஜன்) தீங்கு விளைவிக்கும் அசுத்தங்களாகும், ஏனெனில் அவை இரும்பு மற்றும் எஃகின் மின் மற்றும் காந்த பண்புகளை மோசமாக்குகின்றன.

இரும்பின் மின் கடத்துத்திறனைக் கடுமையாகக் குறைக்கும் அசுத்தமானது கார்பன் ஆகும். கார்பனுடன் இரும்பின் உலோகக் கலவைகள் எஃகுகள் என்று அழைக்கப்படுகின்றன. கார்பனைத் தவிர, சில பண்புகளை (கலவை கூறுகள்) பெறுவதற்காக குறிப்பாக அறிமுகப்படுத்தப்பட்ட பிற கூறுகளையும் இரும்புகள் கொண்டிருக்கின்றன.

இரும்பின் தொழில்நுட்ப குணங்கள் குறைந்த கார்பன் இரும்புகள், இதில் கார்பன் உள்ளடக்கம் 0.01 முதல் 0.1% வரை மாறுபடும். கட்டமைப்பு இரும்புகளில், கார்பன் 0.07 முதல் 0.7% வரையிலும், கருவி மற்றும் பிற சிறப்பு (அலாய்) இரும்புகளில் - 0.7 முதல் 1.7% வரையிலும் உள்ளது.

இரும்பு மற்றும் எஃகு - அதிக இயந்திர இழுவிசை வலிமை கொண்ட மலிவான மற்றும் அணுகக்கூடிய கடத்தும் பொருட்கள், ஆனால் அவற்றின் பயன்பாடு பின்வரும் குறைபாடுகளால் வரையறுக்கப்பட்டுள்ளது.

இரும்பு மற்றும் எஃகு குறைந்த அரிப்பு எதிர்ப்பைக் கொண்டுள்ளன, அதாவது அவை காற்றில் எளிதில் ஆக்ஸிஜனேற்றப்படுகின்றன - அவை துருப்பிடிக்கின்றன. கூடுதலாக, அவர்கள் உயர்த்தப்பட்டுள்ளனர் எதிர்ப்பு (p = 0.13 — 0.14 ohms x mm2 / m) செம்பு மற்றும் அலுமினியத்துடன் ஒப்பிடும்போது. இரும்பு மற்றும் எஃகு மாற்று மின்னோட்டத்திற்கு இரும்பு மற்றும் எஃகு மின் எதிர்ப்பானது பெரிதும் அதிகரிக்கிறது காந்த பொருட்கள்… எனவே, மின்னோட்டம் பெரும்பாலும் கடத்தியின் நடுப்பகுதியிலிருந்து அதன் மேற்பரப்புக்கு மாறுகிறது (மேற்பரப்பு விளைவு).

இந்த விளைவையும், மாற்று மின்னோட்டத்திற்கு மின் எதிர்ப்பின் அளவையும் குறைக்க, அவர்கள் குறைந்த காந்த ஊடுருவலுடன் இரும்புகளைப் பயன்படுத்த முயற்சிக்கின்றனர்.

எஃகு கம்பி உற்பத்திக்கு, 0.10 முதல் 0.15% கார்பன் உள்ளடக்கம் கொண்ட எஃகு பயன்படுத்தப்படுகிறது, இது பின்வரும் பண்புகளைக் கொண்டுள்ளது: அடர்த்தி 7.8 g / cm3, உருகும் புள்ளி 1392 - 1400ОС, அதிகபட்ச இழுவிசை வலிமை 55 - 70 கிலோ / மிமீ2, உறவினர் நீட்சி 4 — 5%, எதிர்ப்பு 0.135 — 146 ohm hmm2 / m, எதிர்ப்பின் வெப்பநிலை குணகம் α = +0.0057 1 / ° C.

வளிமண்டல அரிப்பிலிருந்து அவற்றைப் பாதுகாக்க, எஃகு கம்பிகள் தாமிரம் அல்லது துத்தநாகத்தின் (0.016 - 0.020 மிமீ) மெல்லிய அடுக்குடன் மூடப்பட்டிருக்கும்.

எஃகு கம்பிகள் மற்றும் தண்டுகள் கோர்களாகவும் பயன்படுத்தப்படுகின்றன பைமெட்டாலிக் கம்பிகள்கடத்தும் தாமிரத்தில் குறிப்பிடத்தக்க சேமிப்பை வழங்குகிறது. மின் சாதனங்களில் பைமெட்டாலிக் கடத்திகள் பயன்படுத்தப்படுகின்றன (கத்தி சாவிகள், தொடர்புகொள்பவர்கள், முதலியன).

அரிசி. 1. பைமெட்டாலிக் கம்பியின் குறுக்குவெட்டு

அரிசி. 2. பைமெட்டாலிக் எஃகு-அலுமினிய கம்பியின் குறுக்குவெட்டு: 1 - அலுமினிய கம்பி, 2 - எஃகு கம்பி

அதிக இயந்திர இழுவிசை வலிமை (130 - 170 கிலோ / மிமீ2) கொண்ட கால்வனேற்றப்பட்ட எஃகு கம்பி, எஃகு-அலுமினிய கம்பிகளில் அவற்றின் இயந்திர இழுவிசை வலிமையை அதிகரிக்க கோர்களாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது.