Провідникові метали і сплави повинні мати високу електропровідність, досить високими механічними властивостями, опірністю до атмосферної корозії, здатністю піддаватися обробці тиском в гарячому і холодному стані.
Після срібла найбільш високу електропровідність мають мідь і алюміній. Вони і є найбільш поширеними провідниковими матеріалами. Провідність відпаленого провідникового алюмінію складає приблизно 62% провідності стандартної міді. Але щільність алюмінію мала, тому провідність 1 кг алюмінію складає 214% провідності 1 кг міді. Отже, алюміній економічно більш вигідний для використання в якості провідникового матеріалу.
Застосовувані в даний час провідникові матеріали можна розділити на наступні групи: провідникова мідь, провідникової алюміній, провідникові сплави, провідникове залізо, надпровідники.
Провідникова мідь. При наявності в міді навіть невеликої кількості домішок її електропровідність швидко зменшується (рисунок 3.1).
Малюнок 3.1 - Вплив домішок на електропровідність міді
Провідникова мідь має в відпаленого стані має межу міцності 270 МПа. Межа міцності міді може бути підвищений до 480 МПа шляхом холодної деформації, але при цьому її питомий опір збільшується (рисунок 3.2).
Рисунок 3.2 - Залежність механічних властивостей і питомої електричного опору міді марки М1 від ступеня деформації
Провідникової алюміній. Недоліком алюмінію є його срав-ково низька міцність. Відпалений алюміній майже в три рази менш готується на розрив, ніж мідь. Тому при виготовленні проводів його зміцнюють шляхом холодної деформації. В цьому випадку межа міцності становить 250 МПа, що є недостатнім для опору сильному натягу, яке відчувають дроти в лініях електропередач. Тому для ліній електропередач застосовують дроти зі сталевою серцевиною.
Для кабельних і струмопровідних виробів застосовують алюміній марок А00, А0, Al, A2. Провідникової алюміній зазвичай містить десяті частки відсотка домішок, з яких основними є залізо і кремній (таблиця 3.1).
Термічна обробка провідникового алюмінію для зниження його опору зазвичай не застосовується, так як холодна обробка алюмінію мало знижує його електропровідність. Так при стисненні до 95 - 98% електропровідність зменшується не більше ніж на 1,2% електропровідності стандартної міді.
Провідникові сплави. У тих випадках, коли потрібна підвищена міцність або спеціальні властивості (наприклад, підвищений опір стирання), застосовують сплави на алюмінієвій і мідній основі. Композицію сплавів підбирають таким чином, щоб легуючий метал не розчинявся в основному металі, а зміцнення сплавів досягалося за рахунок интерметаллических фаз.
Провідникове залізо. Питомий електричний опір заліза в 7 - 8 разів вище, ніж у міді. Проте, залізо застосовують в промисловості, тому що воно є недефіцитним матеріалом і має підвищену механічну міцність. При використанні заліза в якості провідникового матеріалу воно повинно бути досить чистим. Зазвичай для цих цілей застосовують армко-залізо.
Залізо використовують при виготовленні біметалевих проводів, в цьому випадку серцевину дроти виготовляють із заліза, а поверхневий шар з матеріалу, що має більш високу електричну провідність (мідь, алюміній).