Okrągły nikil na bazie miedziStop 180Przewód miedziany emaliowany izolowany klasy
1.Ogólny opis materiału
1)
Manganinjest stopem składającym się zazwyczaj w 84% z miedzi, w 12% z manganu i w 4% z niklu.
Drut i folia manganinowa są wykorzystywane do produkcji rezystorów, w szczególności boczników amperomierzy, ze względu na praktycznie zerowy współczynnik temperaturowy rezystancji i długotrwałą stabilność. Kilka rezystorów manganinowych stanowiło prawny standard dla ohmów w Stanach Zjednoczonych w latach 1901–1990. Drut manganinowy jest również stosowany jako przewodnik elektryczny w systemach kriogenicznych, minimalizując wymianę ciepła między punktami wymagającymi połączeń elektrycznych.
Manganin jest również stosowany w przyrządach pomiarowych do badania fal uderzeniowych wysokiego ciśnienia (takich jak te powstające podczas detonacji materiałów wybuchowych), ponieważ charakteryzuje się niską wrażliwością na odkształcenia, ale wysoką wrażliwością na ciśnienie hydrostatyczne.
2)
Konstantanjest stopem miedzi i niklu, znanym również jakoEureka, Osiągnięcie, IPromZwykle składa się w 55% z miedzi i 45% z niklu. Jego główną cechą jest rezystywność, która jest stała w szerokim zakresie temperatur. Znane są inne stopy o podobnie niskich współczynnikach temperaturowych, takie jak mangan (Cu86Mn12Ni2).
Do pomiaru bardzo dużych odkształceń, wynoszących 5% (50 000 mikrostriów) lub więcej, zazwyczaj wybieranym materiałem siatki jest wyżarzany konstantan (stop P). Konstantan w tej postaci jest bardzo ciągliwy; w przypadku długości pomiarowych 0,125 cala (3,2 mm) i dłuższych, może być odkształcany do >20%. Należy jednak pamiętać, że pod wpływem dużych odkształceń cyklicznych stop P będzie wykazywał trwałą zmianę rezystywności w każdym cyklu, co spowoduje odpowiednie przesunięcie zera w tensometrze. Ze względu na tę cechę oraz tendencję do przedwczesnego uszkodzenia siatki przy powtarzalnym odkształcaniu, stop P nie jest zazwyczaj zalecany do zastosowań z odkształceniami cyklicznymi. Stop P jest dostępny z numerami STC 08 i 40, odpowiednio do stosowania na metalach i tworzywach sztucznych.
2. Drut emaliowany Wprowadzenie i zastosowania
Chociaż określany jako „emaliowany”, drut emaliowany nie jest w rzeczywistości powlekany ani warstwą farby emaliowej, ani szklistą emalią wykonaną ze stopionego proszku szklanego. Nowoczesny drut nawojowy zazwyczaj wykorzystuje od jednej do czterech warstw (w przypadku drutu typu quad-film) izolacji z folii polimerowej, często o dwóch różnych składach, aby zapewnić wytrzymałą, ciągłą warstwę izolacyjną. Folie izolacyjne drutu nawojowego wykorzystują (w kolejności rosnącego zakresu temperatur) poliwinylowy formal (Formar), poliuretan, poliimid, poliamid, poliester, poliimid poliestrowy, poliamid-poliimid (lub amidoimid) i poliimid. Izolowany poliimidowo drut nawojowy może pracować w temperaturze do 250 °C. Izolację grubszego, kwadratowego lub prostokątnego drutu nawojowego często wzmacnia się poprzez owinięcie go wysokotemperaturową taśmą poliimidową lub z włókna szklanego, a gotowe uzwojenia są często impregnowane próżniowo lakierem izolacyjnym w celu poprawy wytrzymałości izolacji i długoterminowej niezawodności uzwojenia.
Cewki samonośne nawijane są drutem pokrytym co najmniej dwiema warstwami, z których najbardziej zewnętrzna jest wykonana z tworzywa termoplastycznego, które łączy ze sobą zwoje po podgrzaniu.
Inne rodzaje izolacji, takie jak przędza z włókna szklanego z lakierem, papier aramidowy, papier kraft, mika i folia poliestrowa, są również szeroko stosowane na całym świecie w różnych zastosowaniach, takich jak transformatory i dławiki. W sektorze audio można znaleźć drut o strukturze srebra oraz różne inne izolatory, takie jak bawełna (czasami nasączona jakimś środkiem koagulującym/zagęszczającym, takim jak wosk pszczeli) i politetrafluoroetylen (PTFE). Starsze materiały izolacyjne obejmowały bawełnę, papier lub jedwab, ale nadają się one jedynie do zastosowań niskotemperaturowych (do 105°C).
Dla ułatwienia produkcji, niektóre niskotemperaturowe druty nawojowe posiadają izolację, którą można usunąć poprzez lutowanie. Oznacza to, że połączenia elektryczne na końcach można wykonać bez wcześniejszego zdejmowania izolacji.
3. Skład chemiczny i główne właściwości stopu Cu-Ni o niskiej rezystancji
WłaściwościKlasa | CuNi1 | CuNi2 | CuNi6 | CuNi8 | CuMn3 | CuNi10 | |
Główny skład chemiczny | Ni | 1 | 2 | 6 | 8 | _ | 10 |
Mn | _ | _ | _ | _ | 3 | _ | |
Cu | Bal | Bal | Bal | Bal | Bal | Bal | |
Maksymalna temperatura pracy ciągłej (oC) | 200 | 200 | 200 | 250 | 200 | 250 | |
Rezystywność w temp. 20oC (Ωmm2/m) | 0,03 | 0,05 | 0,10 | 0,12 | 0,12 | 0,15 | |
Gęstość (g/cm3) | 8.9 | 8.9 | 8.9 | 8.9 | 8.8 | 8.9 | |
Przewodność cieplna (α×10-6/oC) | <100 | <120 | <60 | <57 | <38 | <50 | |
Wytrzymałość na rozciąganie (Mpa) | ≥210 | ≥220 | ≥250 | ≥270 | ≥290 | ≥290 | |
SEM względem Cu(μV/oC)(0~100oC) | -8 | -12 | -12 | -22 | _ | -25 | |
Przybliżona temperatura topnienia (oC) | 1085 | 1090 | 1095 | 1097 | 1050 | 1100 | |
Struktura mikrograficzna | austenit | austenit | austenit | austenit | austenit | austenit | |
Właściwość magnetyczna | nie | nie | nie | nie | nie | nie | |
WłaściwościKlasa | CuNi14 | CuNi19 | CuNi23 | CuNi30 | CuNi34 | CuNi44 | |
Główny skład chemiczny | Ni | 14 | 19 | 23 | 30 | 34 | 44 |
Mn | 0,3 | 0,5 | 0,5 | 1.0 | 1.0 | 1.0 | |
Cu | Bal | Bal | Bal | Bal | Bal | Bal | |
Maksymalna temperatura pracy ciągłej (oC) | 300 | 300 | 300 | 350 | 350 | 400 | |
Rezystywność w temp. 20oC (Ωmm2/m) | 0,20 | 0,25 | 0,30 | 0,35 | 0,40 | 0,49 | |
Gęstość (g/cm3) | 8.9 | 8.9 | 8.9 | 8.9 | 8.9 | 8.9 | |
Przewodność cieplna (α×10-6/oC) | <30 | <25 | <16 | <10 | <0 | <-6 | |
Wytrzymałość na rozciąganie (Mpa) | ≥310 | ≥340 | ≥350 | ≥400 | ≥400 | ≥420 | |
SEM względem Cu(μV/oC)(0~100oC) | -28 | -32 | -34 | -37 | -39 | -43 | |
Przybliżona temperatura topnienia (oC) | 1115 | 1135 | 1150 | 1170 | 1180 | 1280 | |
Struktura mikrograficzna | austenit | austenit | austenit | austenit | austenit | austenit | |
Właściwość magnetyczna | nie | nie | nie | nie | nie | nie |