Okrúhly nikr na báze mediZliatina 180Izolovaný smaltovaný medený drôt triedy 1
1. Všeobecný popis materiálu
1)
Mangánje zliatina typicky 84 % medi, 12 % mangánu a 4 % niklu.
Mangáninový drôt a fólia sa používajú pri výrobe rezistorov, najmä ampérmetrových bočníkov, kvôli ich prakticky nulovému teplotnému koeficientu odporu a dlhodobej stabilite. Niekoľko mangánových rezistorov slúžilo ako zákonný štandard pre odpor v Spojených štátoch v rokoch 1901 až 1990. Mangáninový drôt sa tiež používa ako elektrický vodič v kryogénnych systémoch, čím sa minimalizuje prenos tepla medzi bodmi, ktoré vyžadujú elektrické spojenie.
Mangán sa tiež používa v meračoch na štúdium vysokotlakových rázových vĺn (ako sú tie, ktoré vznikajú pri detonácii výbušnín), pretože má nízku citlivosť na deformáciu, ale vysokú citlivosť na hydrostatický tlak.
2)
Konštantánje zliatina medi a niklu, známa aj akoHeuréka, ZálohaaTrajektZvyčajne pozostáva z 55 % medi a 45 % niklu. Jeho hlavnou vlastnosťou je jeho merný odpor, ktorý je konštantný v širokom rozsahu teplôt. Sú známe aj iné zliatiny s podobne nízkymi teplotnými koeficientmi, ako napríklad mangán (Cu86Mn12Ni2).
Na meranie veľmi veľkých deformácií, 5 % (50 000 mikrostriánov) alebo viac, sa ako materiál mriežky bežne volí žíhaný konštantán (zliatina P). Konštantán v tejto forme je veľmi tvárny a pri dĺžkach 0,125 palca (3,2 mm) a dlhších sa môže napínať na > 20 %. Treba však mať na pamäti, že pri vysokých cyklických deformáciách bude zliatina P vykazovať s každým cyklom určitú trvalú zmenu odporu a spôsobí zodpovedajúci nulový posun tenzometra. Vzhľadom na túto vlastnosť a tendenciu k predčasnému zlyhaniu mriežky pri opakovanom napínaní sa zliatina P bežne neodporúča na aplikácie s cyklickým napätím. Zliatina P je dostupná s číslami STC 08 a 40 na použitie na kovoch a plastoch.
2. Úvod a aplikácie smaltovaného drôtu
Hoci sa smaltovaný drôt označuje ako „smaltovaný“, v skutočnosti nie je potiahnutý ani vrstvou smaltovanej farby, ani sklovitým smaltom vyrobeným z roztaveného skleneného prášku. Moderné magnetické drôty zvyčajne používajú jednu až štyri vrstvy (v prípade drôtu so štvorvrstvovou vrstvou) polymérnej fóliovej izolácie, často z dvoch rôznych zložení, aby sa zabezpečila pevná, súvislá izolačná vrstva. Izolačné fólie magnetických drôtov používajú (v poradí podľa rastúceho teplotného rozsahu) polyvinylformal (Formar), polyuretán, polyimid, polyamid, polyester, polyester-polyimid, polyamid-polyimid (alebo amid-imid) a polyimid. Magnetický drôt izolovaný polyimidom je schopný prevádzky až do 250 °C. Izolácia hrubšieho štvorcového alebo obdĺžnikového magnetického drôtu sa často zosilňuje jeho obalením vysokoteplotnou polyimidovou alebo sklolaminátovou páskou a hotové vinutia sú často vákuovo impregnované izolačným lakom, aby sa zlepšila pevnosť izolácie a dlhodobá spoľahlivosť vinutia.
Samonosné cievky sú navinuté drôtom potiahnutým najmenej dvoma vrstvami, pričom vonkajšia je termoplast, ktorý pri zahriatí spája závity dohromady.
Iné typy izolácie, ako napríklad priadza zo sklenených vlákien s lakom, aramidový papier, kraftový papier, sľuda a polyesterová fólia, sa tiež široko používajú po celom svete na rôzne aplikácie, ako sú transformátory a reaktory. V audio sektore sa používa drôt so striebornou konštrukciou a rôzne iné izolanty, ako napríklad bavlna (niekedy prepustená nejakým druhom koagulačného činidla/zahusťovadla, ako je včelí vosk) a polytetrafluóretylén (PTFE). Staršie izolačné materiály zahŕňali bavlnu, papier alebo hodváb, ale tie sú užitočné iba pre aplikácie pri nízkych teplotách (do 105 °C).
Pre jednoduchšiu výrobu majú niektoré nízkoteplotné magnetické drôty izoláciu, ktorú je možné odstrániť teplom spájkovania. To znamená, že elektrické spojenia na koncoch je možné vytvoriť bez predchádzajúceho odstránenia izolácie.
3. Chemické zloženie a hlavné vlastnosti nízkoodporovej zliatiny Cu-Ni
VlastnostiTrieda | CuNi1 | CuNi2 | CuNi6 | CuNi8 | CuMn3 | CuNi10 | |
Hlavné chemické zloženie | Ni | 1 | 2 | 6 | 8 | _ | 10 |
Mn | _ | _ | _ | _ | 3 | _ | |
Cu | Bal | Bal | Bal | Bal | Bal | Bal | |
Maximálna nepretržitá prevádzková teplota (°C) | 200 | 200 | 200 | 250 | 200 | 250 | |
Merný odpor pri 20 °C (Ωmm2/m) | 0,03 | 0,05 | 0,10 | 0,12 | 0,12 | 0,15 | |
Hustota (g/cm3) | 8,9 | 8,9 | 8,9 | 8,9 | 8,8 | 8,9 | |
Tepelná vodivosť (α×10-6/°C) | <100 | <120 | <60 | <57 | <38 | <50 | |
Pevnosť v ťahu (MPa) | ≥210 | ≥220 | ≥250 | ≥270 | ≥290 | ≥290 | |
EMF vs. Cu (μV/°C) (0~100°C) | -8 | -12 | -12 | -22 | _ | -25 | |
Približný bod topenia (°C) | 1085 | 1090 | 1095 | 1097 | 1050 | 1100 | |
Mikrografická štruktúra | austenit | austenit | austenit | austenit | austenit | austenit | |
Magnetické vlastnosti | nie | nie | nie | nie | nie | nie | |
VlastnostiTrieda | CuNi14 | CuNi19 | CuNi23 | CuNi30 | CuNi34 | CuNi44 | |
Hlavné chemické zloženie | 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 | |
Maximálna nepretržitá prevádzková teplota (°C) | 300 | 300 | 300 | 350 | 350 | 400 | |
Merný odpor pri 20 °C (Ωmm2/m) | 0,20 | 0,25 | 0,30 | 0,35 | 0,40 | 0,49 | |
Hustota (g/cm3) | 8,9 | 8,9 | 8,9 | 8,9 | 8,9 | 8,9 | |
Tepelná vodivosť (α×10-6/°C) | <30 | <25 | <16 | <10 | <0 | <-6 | |
Pevnosť v ťahu (MPa) | ≥310 | ≥340 | ≥350 | ≥400 | ≥400 | ≥420 | |
EMF vs. Cu (μV/°C) (0~100°C) | -28 | -32 | -34 | -37 | -39 | -43 | |
Približný bod topenia (°C) | 1115 | 1135 | 1150 | 1170 | 1180 | 1280 | |
Mikrografická štruktúra | austenit | austenit | austenit | austenit | austenit | austenit | |
Magnetické vlastnosti | nie | nie | nie | nie | nie | nie |