Электропроводность

Все материалы на базе алюминия характеризуются относительно высокой электропроводностью, электропроводность беспримесного алюминия составляет 38-34м/(Ωмм²). Огромное количество беспримесного алюминия и сплавов AI-Mg-Si используется для производства электрических проводников.

Электропроводность и удельное сопротивление зависят от структуры и от легирующих добавок и примесей, включая даже небольшое содержание примесей, а также от микроструктуры. Удельное электрическое сопротивление Q состоит из двух компонентов, компонент qt, который обусловлен атомной вибрацией из-за тепловой энергии, и остаточное удельное электрическое сопротивление qr, которое вызвано помехами внутри решетки, например, перемещение или растворение атомов. В соответствии с правилом Маттлесена,

Q = qt + qr

то есть, компоненты, которые попадают в твердый раствор, вызывают большее уменьшение электрической проводимости, чем компоненты, которые осаждаются. Это обусловливает структурные изменения, например образование осадка, которые необходимо регулировать путем измерения электропроводности или сопротивления.

Применяя как метод холодной, так и метод горячей обработки в определенной комбинации, можно получить микроструктуру с соответствующей прочностью и хорошей электропроводностью.

Температурный коэффициент электрического удельного сопротивления очищенного алюминия +0115нΩм/K. В некоторых случаях можно допустить независимость сопротивления от температуры в диапазоне от -10°C (263K) до точки плавления.

Высокоочищенный алюминий (уровень чистоты 99.99% и выше) используется там, где необходимо обеспечить высочайший уровень электропроводности.

Примером является применение такого материала для изготовления витых конденсаторов, когда была поставлена задача значительного уменьшения размеров данных частей для электронной промышленности. Задача предполагала создание мощного хранилища электричества при максимальном уменьшении объема . Фольга изготавливается методом туннельного травления, который позволяет увеличить полезную поверхность в семьдесят раз. Поверхность полосы из очищенного алюминия, которая используется как токопроводящий элемент, часто является шероховатой для увеличения полезной площади.

Сверхпроводимость обеспечивается при температуре ниже критического переходного уровня, равного 1.2К очищенного алюминия с уровнем чистоты выше 99.99% Al, удельное электрическое сопротивление равно нулю (электропроводность без потерь). Электропроводность данных материалов очень высока при 4.2K. Высокая электропроводность при низких температурах означает, что данные материалы соответствуют требованиям для криоэлектронных изделий, например для стабилизации сверхпроводников