Основним показником, що характеризує провідникові матеріали, є електропровідність. У практичних умовах зручніше оцінювати провідникові матеріали за величиною їх електричного опору.
У зв'язку з цим відрізняють м'які (відпалені) провідникові метали (в марках матеріалів позначаються літерою М) і тверді (невідпаленого), що позначаються літерою Т. Найбільшою провідністю мають чисті метали. Вони складають групу металів високої провідності. Іншу групу провідникових матеріалів складають сплави високого електричного опору.
Провідникові метали з малим питомим опором. До металам, які мають малий питомий опір відносяться: мідь, алюміній, залізо, срібло, вольфрам, нікель і деякі інші.
Мідь є основним провідникові матеріалом. Вона, крім малого питомого опору, має досить високу механічну міцність, яка залежить від ступеня наклепу, високу пластичність, як і дозволяла отримувати прокаткою тонкі листи і стрічку, а протяжкой - тонкий дріт діаметром до 0,01 мм, задовільну стійкість проти корозії, відносну легкість пайки та зварювання.
Як провідникового матеріалу використовують мідь марок M1 і М0, містять відповідно домішок до 0,1% і до 0,05%.
Тверду (наклепаного) мідь застосовують для проводів контактної мережі, для шин розподільних пристроїв, для пластин колекторів електричних машин та ін.
М'яку (відпалений) мідь у вигляді дроту круглого і прямокутного перерізу застосовують в якості струмопровідних жил кабелів і обмотувальних проводів.
Сплави міді (бронзи) мають більш високі механічні властивості, ніж мідь. Їх використовують для виготовлення контактних проводів, колекторних пластин та інших струмопровідних деталей, наприклад пружин. Як провідникового матеріалу інших сплавів застосовують кадмієві, кадмиево-олов'янистими і берилієвих бронзи.
Алюміній є основним замінником міді в якості провідникового матеріалу, так як має досить високу електропровідність. Електричний опір алюмінію невелика, проте воно в 1,6 рази більше, ніж у міді. Тому при однаковій довжині і загальному опорі перетин алюмінієвого проводу повинно бути в 1,6 рази більше перетину мідного дроту. Отже, якщо є обмеження вироби за габаритами (наприклад, при виготовленні обмоток електричних машин), то застосування алюмінієвих провідників створить труднощі.
Алюміній широко застосовується з економічних міркувань в якості провідникового матеріалу в повітряних лініях електропередач, що викликано тим, що при однаковому електричному опорі, він майже в 2 рази легше міді. Крім того він стійкий проти корозії, але має невелику міцність.
Залізо. точніше сталь як провідникової матеріал застосовується рідко, так як має високий питомий електричний опір. Сталевий дріт використовується головним чином як осердя біметалевих проводів (рис.1). Сталева оцинкований дріт високої міцності використовується як осердя сталеалюмінієвих проводів для підвищення їх механічної міцності.
Провідники постійного струму виготовляють з армкожелеза, що містить не більше 0,03% С.
Срібло серед всіх металів має найнижче питомий електричні-ське опір, тому воно застосовується для виготовлення електричних контактів в електричних апаратах і як складова частина міцних припоев.
Малюнок 1 - Поперечний перетин біметалічного дроту
Платина дуже стійка проти корозії і не розчиняється в ряді кислот. Введення в платину 3-6% іридію або 5-12% родію підвищує опір платини окисленню при температурі 1000 ° С і вище. Термопари з платинової і платинородієвий дроту застосовують для вимірювання температур до 1500 ° С, з платини і її сплавів виготовляють контакти.
Вольфрам і молібден використовують при виготовленні електровакуумних приладів. Вони йдуть на виготовлення спіралей напруження, що підтримують гачків, катодів. Тугоплавкість і висока твердість дозволяють застосовувати вольфрам і сплави вольфраму з молібденом для виготовлення спорогенезів контактів в електричних апаратах. У електровакуумної техніці застосовують і інші тугоплавкі метали: нікель, тантал, ніобій та ін.
Ртуть зберігає своє рідкий стан до -39 ° С. Вона стійка до окислення. Мідь, цинк, свинець, нікель, олово, срібло і золото розчиняються в ртуті. Ртуть застосовують в якості рідких контактів в спеціальних реле, вимикачі і ртутних випрямлячах.
Провідникові матеріали з великим питомим опором повинні володіти стійкістю до окислення при високій температурі, малим температурним коефіцієнтом опору. До них відносяться мідно-нікелеві, нікелеві і жароміцні сплави. Мідно-нікелеві електротехнічні сплави - це манганин і константан.
Манганін (МНМц 3-12) містить близько 3% нікелю і 12% марганцю, інше - мідь. Він володіє високим електроопору при малому температурному коефіцієнті опору. Манганіновим дріт застосовують для обмоток котушок опору різних приладів, що працюють до 100 ° С, а також використовують в вимірювальних приладах.
Константан (МНМц 40-1,5) містить близько 40% нікелю і 1,5% мар-ганці, решта - мідь. Застосовується у вигляді дроту для термопар і рео-суттєво високого опору, що працюють до 500 ° С.
Нікелеві сплави з марганцем (НМЦ 2,5 і НМЦ 5) застосовують для виготовлення автомобільних свічок і радіоламп. Жаростійкі сплави використовують в електронагрівальних приладах і печах опору з робочою температурою до 1200 ° С. До них відносяться: хромонікелеєві сплави (ніхроми) - Х20Н80, сплави на основі нікелю, хрому та заліза (ферроніхроми) - Х15Н60, Х25Н20; потрійні сплави заліза, хрому, алюмінію (фехралі, кульгали) - Х13Ю4, Х17Ю5. Перераховані сплави являють собою тверді розчини. При нагріванні на їх поверхні утворюється щільна захисна плівка (СГ2 О3) і закису нікелю, яка надійно оберігає метал від окислення.