合金的电阻

有许多金属和多种金属的合金。

人类冶金实验中最早的人造合金是在公元前 3000 年至 2500 年左右创造出来的（基于考古遗迹）。

它主要是青铜，因为构成它的金属（铜和锡）以其天然状态（大量）存在，不需要从矿石中提取。

金和银是自然界中储量丰富的金属，因此它们在公元前 5 千年就已为人所知，因此它们也经常混合使用，特别是为了改变金的颜色或硬度。

理论上，有无数种合金。基本过程很简单：简单地加热两种或多种金属，直到它们达到合适的熔点，然后根据正确的剂量将它们混合并开始冷却。

因此，即使是稍微改变成分的用量也足以创造出具有独特性能的新合金。此外，新合金的生产条件也很关键：例如，改变熔点、烧制条件甚至冷却时间就足够了。

合金的电阻对其成分的依赖性具有非常不同的特征。在某些情况下，合金是构成合金的两种金属的非常小的晶体的集合。每种金属彼此独立地结晶，之后它们的晶体均匀且相当随机地混合在合金中。

这些是铅、锡、锌和镉，它们以任何方式混合。这类合金在不同浓度下的电阻介于纯金属电阻的极值之间，即总是小于其中较大的，大于其中较小的。

下图以图形方式显示了锌锡合金的电阻率对两种金属的体积浓度的依赖性。

横坐标表示锡的体积占合金单位体积的百分比，即横坐标60表示单位体积的合金含有0.6体积的锡和0.4体积的锌。纵坐标显示乘以106的合金电阻率值。

由于纯金属电阻温度系数是接近气体膨胀系数的同阶数量，很明显，所考虑组的合金具有同阶系数。

在许多其他情况下，两种金属的合金是由两种金属原子组成的小晶体组成的均匀物质。

有时，这种混合晶体可以由两种金属的原子以任何比例形成，有时这种形成仅在某些集中区域才有可能。

在这些区域之外，合金类似于刚刚考虑的第一组合金，只是它们是纯金属晶体和由两种类型的原子组成的混合型晶体的混合物。

这种合金的电阻率通常大于两种金属的电阻率。

在铸造厂生产合金

下图以图形方式显示了在每个浓度下形成混合晶体的金银合金的电阻率的浓度依赖性。构造曲线的方法与上图中的曲线相同。

金银合金电阻率的浓度依赖性

图中纯银的电阻为 1.5 * 10-6，纯金为 2.0 * 10-8 ...通过将两种金属等量合金化 (50%)，我们得到电阻为 10.4 * 10- 的合金6.

该组合金的电阻温度系数通常低于构成合金的每种金属的电阻温度系数。

下图以图形方式显示了金银合金的温度系数与金浓度的相关性。

金银合金的温度系数值对金浓度的依赖性

在15%～75%的浓度范围内，电阻温度系数不超过纯金属相同系数的四分之一。

三种金属的某些合金具有技术重要性。

这些合金中的第一种，锰铜，如果经过适当处理，温度系数为零，因此锰铜线用于制造精密电阻盒。

镍、铬加上锰、硅、铁、铝（镍铬合金）的合金是生产各种加热元件的最常用材料。

其余合金（康铜、镍、镍银）用于制造调节变阻器，因为它们具有相当大的电阻，并且在变阻器线通常具有的相当高的温度下在空气中氧化相对较少。

有关电气行业最常用的三元合金的更多详细信息，请参见此处：高阻材料、高阻合金

最好在专门的参考书上查查各种合金的电阻率值，或者通过实验确定，因为它们可能相差很大。

例如，我们给出 Mg-Al 和 Mg-Zn 合金的电阻值和热导率值：

本文研究了Mg-Al和Mg-Zn二元合金在298 K~448 K温度范围内的电阻率和热导率，并分析了合金相应的电导率和热导率之间的关系。