ברזל ופלדה מוליכים
בטבע, ברזל נמצא בתרכובות שונות עם חמצן (FeO, Fd2O3 וכו'). קשה מאוד לבודד ברזל טהור מבחינה כימית מתרכובות אלו. מבחינת תכונות חשמליות ומגנטיות, ברזל טהור מבחינה כימית קרוב לברזל המטוהר מזיהומים בשיטה האלקטרוליטית (ברזל אלקטרוליטי). הכמות הכוללת של זיהומים בברזל אלקטרוליטי אינה עולה על 0.03%.
הזיהומים העיקריים בברזל הם: חמצן (O2), חנקן (N2), פחמן (C), גופרית (C), זרחן (P), סיליקון (Si), מנגן (Mn) ועוד כמה. רוב הזיהומים נכנסים לברזל מעפרות ודלק.
סיליקון ומנגן מוכנסים במיוחד לברזל כמסירי חמצון. הם מתחברים בקלות עם חמצן ויוצרים תחמוצות, אשר בברזל מותך (פלדה) צפות אל פני השטח בצורת סיגים ומוסרות. זה משפר את התכונות המכניות של פלדות, אבל, כשהן נשארות בכמות קטנה בפלדה, הן מפחיתות את המוליכות החשמלית שלה.
גופרית וזרחן הם זיהומים מזיקים. נכנסים לברזל ופלדה מעפרות ודלק, הם גורמים להתפרקות הפלדה.גזים (חנקן וחמצן) הם גם זיהומים מזיקים, שכן הם פוגעים בתכונות החשמליות והמגנטיות של ברזל ופלדה.
האיכויות הטכניות של הברזל הן פלדות דלת פחמן, שתכולת הפחמן שלהן נעה בין 0.01 ל-0.1%. בפלדות מבניות, פחמן כלול בכמות שבין 0.07 ל-0.7%, ובפלדות כלי עבודה ושאר (סגסוגת) מיוחדים - מ-0.7 עד 1.7%.
ברזל ופלדה - החומרים המוליכים הזולים והנגישים ביותר עם חוזק מתיחה מכני גבוה, אך השימוש בהם מוגבל על ידי החסרונות הבאים.
כדי להפחית את האפקט הזה ואת עוצמת ההתנגדות החשמלית לזרם חילופין, הם מנסים להשתמש בפלדות עם החדירות המגנטית הנמוכה ביותר האפשרית.
לייצור חוטי פלדה, נעשה שימוש בפלדה עם תכולת פחמן של 0.10 עד 0.15%, בעלת המאפיינים הבאים: צפיפות 7.8 גרם / cm3, נקודת התכה 1392 - 1400ОС, חוזק מתיחה מרבי 55 - 70 ק"ג / מ"מ, התארכות יחסית 4 - 5%, התנגדות 0.135 - 146 אוהם הממ2/מ', מקדם התנגדות טמפרטורה α = +0.0057 1 /°C.
כדי להגן עליהם מפני קורוזיה אטמוספרית, חוטי הפלדה מכוסים בשכבה דקה של נחושת או אבץ (0.016 - 0.020 מ"מ).
חוטי פלדה ומוטות משמשים גם כליבות ב חוטים דו מתכתייםמתן חיסכון משמעותי בנחושת מוליכה. מוליכים דו מתכתיים משמשים במכשירים חשמליים (מפתחות סכין, מגעים וכו').
אורז. 1. חתך של חוט דו מתכתי
אורז. 2. חתך של חוט פלדה-אלומיניום דו-מתכתי: 1 - חוט אלומיניום, 2 - חוט פלדה
חוט פלדה מגולוון בעל חוזק מתיחה מכני גבוה (130 - 170 ק"ג/מ"ר) משמש כליבות בחוטי פלדה-אלומיניום כדי להגביר את חוזק המתיחה המכני שלהם.