1.Πώς σχηματίζεται το οξείδιο του ψευδαργύρου;
Αγωγιμότητα του καθαρού ψευδαργύρου: Ο μεταλλικός ψευδάργυρος είναι καλός αγωγός, με αγωγιμότητα περίπου 27%-29% εκείνης του τυπικού ανοπτημένου χαλκού (IACS). Αν και δεν είναι τόσο καλό όσο ο χαλκός και το αλουμίνιο, εξακολουθεί να προσφέρει καλή αγωγιμότητα.
Χαρακτηριστικά του οξειδίου του ψευδαργύρου: Όταν η επιφάνεια ενός γαλβανισμένου πηνίου οξειδώνεται, σχηματίζεται ένα λεπτό φιλμ οξειδίου του ψευδαργύρου (ZnO). Το οξείδιο του ψευδαργύρου είναι ένας ημιαγωγός μεγάλου-κενού ζώνης με ειδική ειδική αντίσταση πολύ μεγαλύτερη από αυτή του μεταλλικού ψευδαργύρου.
Ανθεκτικότητα μεταλλικού ψευδαργύρου: περίπου 5,9×10-8 Ω·m
Ανθεκτικότητα του οξειδίου του ψευδαργύρου: μπορεί να φτάσει τα 10-3 έως 105 Ω·m, ή ακόμα υψηλότερη (ανάλογα με την καθαρότητα και τη δομή), εκατομμύρια ή και δισεκατομμύρια φορές υψηλότερη από αυτή του μεταλλικού ψευδαργύρου.
Αυτή η λεπτή μεμβράνη οξειδίου του ψευδαργύρου προσθέτει αποτελεσματικά ένα στρώμα υψηλής-αντίστασης σε σειρά με την αγώγιμη διαδρομή, μειώνοντας τη συνολική αγωγιμότητα.
2. Από τι εξαρτάται η έκταση του αντίκτυπου;
Ήπια οξείδωση (π.χ. "λευκή σκουριά"):
Η προκύπτουσα μεμβράνη οξειδίου είναι τυπικά λεπτή, πορώδης και χαλαρή.
Επίδραση: Η επίδραση στην αγωγιμότητα είναι σχετικά ελάχιστη, καθώς τα ηλεκτρόνια μπορούν ακόμα να μεταδώσουν εύκολα μέσω μικροσκοπικών πόρων ή αδύναμων σημείων στο φιλμ (φαινόμενο σήραγγας). Σε πολλές εφαρμογές όπου η αγωγιμότητα δεν είναι κρίσιμη, αυτό το φαινόμενο μπορεί να αγνοηθεί.
Σοβαρή οξείδωση:
Το φιλμ οξειδίου γίνεται παχύτερο και πυκνότερο και μπορεί ακόμη και να σχηματίσει πιο πολύπλοκα προϊόντα διάβρωσης όπως ο ανθρακικός ψευδάργυρος.
Επίδραση: Η ηλεκτρική αγωγιμότητα μειώνεται σημαντικά. Το παχύ, πυκνό μονωτικό στρώμα εμποδίζει σημαντικά τη ροή του ρεύματος. Σε αυτήν την περίπτωση, το γαλβανισμένο πηνίο μπορεί να μην είναι πλέον κατάλληλο για εφαρμογές που απαιτούν υψηλή αγωγιμότητα.
3. Πώς συγκρίνεται η αγωγιμότητα διαφορετικών καταστάσεων επιφάνειας;
Άθικτη επίστρωση ψευδαργύρου: Καλή ηλεκτρική αγωγιμότητα. Ο ίδιος ο μεταλλικός ψευδάργυρος είναι καλός αγωγός.
Ελαφρά οξείδωση (λεπτή λευκή σκουριά): Ελαφρώς μειωμένη ηλεκτρική αγωγιμότητα. το μονωτικό φιλμ οξειδίου του ψευδαργύρου είναι λεπτό και πορώδες, επιτρέποντας στα ηλεκτρόνια να διεισδύσουν.
4. Ποιες είναι οι προφυλάξεις στην πρακτική εφαρμογή;
Συστήματα γείωσης: Αυτή είναι η πιο κοινή αγώγιμη εφαρμογή. Ο γαλβανισμένος χάλυβας χρησιμοποιείται συνήθως για γείωση ηλεκτροδίων και δικτύων γείωσης. Τα πρότυπα απαιτούν αρκετά χαμηλή αντίσταση γείωσης. Η σοβαρή οξείδωση της επικάλυψης ψευδαργύρου αυξάνει την αντίσταση επαφής μεταξύ του ηλεκτροδίου γείωσης και του εδάφους, μειώνοντας τη ροή του ρεύματος. Επομένως, κατά την εγκατάσταση, αποφύγετε τη χρήση πολύ οξειδωμένου γαλβανισμένου υλικού ή καθαρίστε το πριν τη χρήση.
Ηλεκτρικές συνδέσεις: Εάν χρησιμοποιείται ένα γαλβανισμένο πηνίο ως μέρος ενός αγωγού και μια ηλεκτρική σύνδεση (όπως ένα πτυχωτό μπουλόνι) γίνεται σε μια οξειδωμένη επιφάνεια, το στρώμα οξειδίου δημιουργεί μια διεπαφή υψηλής-αντίστασης, προκαλώντας υπερθέρμανση και πιθανή αστοχία. Ως εκ τούτου, οι ηλεκτρικές συνδέσεις πρέπει να αποξεσθούν ή να γυαλιστούν καλά για να εκτεθεί το λαμπερό υπόστρωμα από χάλυβα και θα πρέπει να εφαρμοστεί μια κατάλληλη αγώγιμη πάστα για να διασφαλιστεί η καλή ηλεκτρική επαφή.
Εξαρτήματα όπως πυκνωτές και επαγωγείς: Σε αυτές τις εφαρμογές, η γαλβανισμένη ταινία χάλυβα χρησιμοποιείται μερικές φορές ως περίβλημα ή δομικό εξάρτημα. Ενώ η ελαφρά οξείδωση γενικά έχει μικρό αντίκτυπο στη συνολική απόδοση, δικαιολογεί αξιολόγηση εάν αποτελεί μέρος της τρέχουσας διαδρομής.
5. Πώς η οξείδωση επηρεάζει την ηλεκτρική αγωγιμότητα;
Συμπέρασμα: Η επιφανειακή οξείδωση των γαλβανισμένων πηνίων μειώνει την ηλεκτρική αγωγιμότητά τους σχηματίζοντας ένα στρώμα οξειδίου ψευδαργύρου με εξαιρετικά υψηλή ειδική αντίσταση.
Έκταση Επιπτώσεων: Εξαρτάται από το βαθμό οξείδωσης. Η ήπια οξείδωση έχει μικρή επίδραση, ενώ η σοβαρή οξείδωση μπορεί να υποβαθμίσει σημαντικά την αγωγιμότητα.
Αντίμετρα:
Αποθήκευση: Αποθηκεύστε σωστά σε υγρό περιβάλλον για να αποτρέψετε την οξείδωση.
Επιθεώρηση πριν από τη χρήση: Αποφύγετε τη χρήση πολύ οξειδωμένων υλικών για αγώγιμες εφαρμογές.
Προετοιμασία ηλεκτρικής σύνδεσης: Όπου απαιτούνται ηλεκτρικές συνδέσεις, το επιφανειακό στρώμα οξειδίου και η επιμετάλλωση πρέπει να αφαιρεθούν επιμελώς για να εξασφαλιστεί η άμεση επαφή-με-μετάλλου.