8.9g/cm3,具有良好的导电性能（电导率仅次于 银），质量越好导电性越好；还具有良好的导热性， 仅次于银和金（热阻系数仅大于银和金）；具有一 定机械强度，良好的耐腐蚀性，无底温脆性，易于 焊接；塑性强，便于对其进行各种冷、热压力加工。
导电用铜通常选用含铜量为99.90％的工业纯 铜，在特殊要求下，可选用无氧铜或无磁性高纯铜。
目前推广使用的导电材 料，在架空线路、照明 线路、动力线路、汇流 排、变压器和中小电动 机的线圈中广泛使用
第二章 导电材料
2-1金属材料
复习
1、绝缘材料的定义？ 又称电介质，它是电阻率很大（大于 1×107Ω*m）、导电能力很差的 物质的总称
2、常见的绝缘材料有哪些？ 气体绝缘材料：空气、氮气、二氧化碳，六氟化硫等。 液体绝缘材料：变压器油、断路器油、电缆油等。 固体绝缘材料：绝缘漆、胶、纸，云母，塑料，陶瓷，橡胶等
温度不宜超过110℃，短期工作温度不宜超过300℃。 （4）耐蚀性
在干燥的空气中，铜几乎不氧化（室温），温度升高生成 黑色氧化铜 但特定环境下也可能加速腐蚀
3.铜合金
在电气仪表中，有些特殊零件除要求具有良 好的导电性能以外，还要求有较高的机械强度、 弹性和韧性。有的还要求在工作环境温度变化的 情况下具有一定的稳定性。这些性能要求纯铜无 法满足，常需要铜合金来代替纯铜，但其电导率 比纯铜稍有降低。铜合金主要品种有银铜，铬铜、 镉铜、锆铜、铍铜、钛铜以及镍铜类。
能
/m3 ）
能 熔点（0C） 1083
2.83×10－8 2.7×103 657
机械强度
常温下有足够的机械强度
机械强度比铜稍差
化学性能
化学性能稳定，不易氧化和腐 化学性能较稳定，不易
蚀
腐蚀，较易氧化
经济性能
资源较丰富，价格较低廉
资源丰富，价格低廉
用途
常用导电用铜是含铜量在 99.9% 以上的工业纯铜，电动 机、变压器中使用的是含铜量 在99.5%～99.95%之间的纯铜 （紫铜），其中硬铜做导电的 零部件，软铜做电动机、电器 的线圈
2.40
2.82
μΩ·cm2/m
电阻率的计算公式为：ρ=RS/L
ρ为电阻率——常用单位Ω·m
S为横截面积——常用单位㎡
R为电阻值——常用单位Ω
L为导线的长度——常用单位m
可以看出，材料的电阻大小与材料的长度成正比，即在材料和横截面 积不变时，长度越长，材料电阻越大：而与材料横截面积成反比，即 在材料和长度不变时，横截面积越大，电阻越小。
无磁性高纯铜
Twc 99.95
用作无磁性漆包线的导 体，制造高精密仪器， 仪表的动圈
2.影响铜性能的主要因素 （1）、杂质
Cd 镉 S硫 Zn锌 P磷
（2）冷变形 冷变形可以让铜冷作硬化，抗拉强度提高80%。 经450~600℃退火后软化，可以作电线电缆的线芯
（3）温度 熔点以下，铜的电阻率随温度升高而增加。铜的长期工作
导电材料
导电材料是电气元器件和电路中应用最广泛的一种材料， 用来制造传输电能的电线电缆，传导电信息的导线、引线 和布线。
导电材料最主要的性质是良好的导电性能。一般情况下， 电阻率在10-7~10-4欧姆/米。
3
金属导电材料
4
金属导电材料的电气性质
? 金属电阻率
金属名
银
铜
金
铝
电阻率
1.62
1.72
电极支撑座、开关 零件
镉 铜 约0.1％左 减摩擦性能好，耐磨、抗拉强度高，
合金 右
灭弧性能和抗电弧的灼蚀性能良好， 压力加工性能良好。
架空导线、通讯线
二、铝及铝合金
1.导电用铝的特点和主要用途
铝是国民经济中不可缺少的基础原材料，广泛用于 建筑、包装、交通运输、电力等领域。 铝常用的纯度为 99.6 ～99.8%，电导率为 61%（仅次 于银、铜、金），相对密度为铜的1∕3。 它可以代替铜导线制成高压配电线， 160kV以上用的 钢丝增强铝电缆、合金增强铝线、全铝增强铝线等。 国际上通用的硬铝线则主要用于送、配电线，它只 能在90℃以下连续使用。 对于大容量高压输电导线要在 150℃下连续工作，需 要含 Zr（锆）等耐热铝合金；而变电所用的母线则 要在200 ℃下连续工作，必须使用超耐热铝合金。
名称 含量
性能
主要用途
银铜 合金
0.1％0.2％
改变其软化温度和抗蠕变性能对电导 率影响极微，导电性能最好，接触电 阻小，良好的导热性硬度和耐磨性、 抗氧化性、耐腐蚀性能也较好。
换向器片、电机绕 组、导线、引线
铬铜 合金
0.5％0.8％
较高温度（＜ 400 ℃），具有较高的硬 度和强度。经过时效硬化处理后，其 导电性、导热性、强度、硬度均显著 提高；缺点是在缺口出或尖角出容易 造成应力集中，导致机器损坏
5
金属导电材料的电气性质
? 影响金属电阻率的因素
? 杂质与缺陷：一般合金电阻率高于纯金属 ? 温度：温度越高电阻率越高 ? 压力：压力越大电阻率越高
? 最常用的三种金属导电材料： 铜、铝、铁 ，它们 的主要用途是制造电线电缆。
6
表 1 常用金属材料性能表
—、铜及铜合金
1.导电用铜的品种、成分和主要用途 纯铜外观呈紫红色，一般称为紫铜，密度
2.影响铝性能的主要因素 1、杂质
2、冷变形 3、温度 4、耐蚀性
3.铝合金
以铝为基的合金总称。主要合金元素有铜、硅、镁、 锌、锰，次要合金元素有镍、铁、钛、铬、锂等。
铝合金密度低，但强度比较高，接近或超过 优质钢，塑性好，可加工成各种型材，具有优良 的导电性、导热性和抗蚀性，工业上广泛使用， 使用量仅次于钢。
铝合金分两大类：铸造铝合金，在铸态下使用；
变形铝合金，能承受压力加工，力学性能高于铸
态。可加工成各种形态、规格的铝合金材。主要
用于制造航空器材、日常生活用品、建筑用门窗
等
。
铜和铝的技术经济性能比较
性能和用途
铜
铝
技
物 200C 时的电 1.72×1
性 密 度 （ k ｇ 8.89×103
类别 普通纯铜
无氧铜
品种
代号 含铜量（％） 主要用途 不小于
一号铜
T1 99.95
用于各种电线、电缆用 导体
二号铜
T2 99.90
仪器仪表开关中一般导 电零件
一号无氧铜 Tu1 二号无氧铜 Tu2
99.97 99.95
用于制作电真空器件、 电子管和电子仪器用零 件、耐高温导体微细丝、 真空开关触点等