Nicr rotund pe bază de cupruAliaj 180Sârmă de cupru emailată izolată, clasa de grad
1. Descrierea generală a materialului
1)
Manganineste un aliaj format de obicei din 84% cupru, 12% mangan și 4% nichel.
Sârma și folia de manganin sunt utilizate la fabricarea rezistențelor, în special a shunturilor amperometrice, datorită coeficientului său de temperatură practic zero și stabilității pe termen lung. Mai multe rezistențe de manganin au servit drept standard legal pentru ohm în Statele Unite din 1901 până în 1990. Sârma de manganin este, de asemenea, utilizată ca conductor electric în sistemele criogenice, reducând la minimum transferul de căldură între punctele care necesită conexiuni electrice.
Manganinul este utilizat și în manometre pentru studiile undelor de șoc de înaltă presiune (cum ar fi cele generate de detonarea explozibililor), deoarece are o sensibilitate scăzută la deformare, dar o sensibilitate ridicată la presiunea hidrostatică.
2)
Constantaneste un aliaj de cupru-nichel, cunoscut și sub numele deEureka, AvansșiFeribotDe obicei, este alcătuit din 55% cupru și 45% nichel. Principala sa caracteristică este rezistivitatea, care este constantă pe o gamă largă de temperaturi. Sunt cunoscute și alte aliaje cu coeficienți de temperatură la fel de scăzuti, cum ar fi manganina (Cu86Mn12Ni2).
Pentru măsurarea deformărilor foarte mari, de 5% (50.000 microstriani) sau mai mult, se selectează în mod normal constantanul recopt (aliaj P). Constantanul în această formă este foarte ductil și, la lungimi de ecartament de 3,2 mm și mai mari, poate fi deformat până la >20%. Trebuie totuși reținut că, în condiții de deformare ciclică mare, aliajul P va prezenta o modificare permanentă a rezistivității cu fiecare ciclu și va provoca o deplasare corespunzătoare la zero a tensometrului. Din cauza acestei caracteristici și a tendinței de defectare prematură a grilei la deformare repetată, aliajul P nu este recomandat în mod obișnuit pentru aplicații de deformare ciclică. Aliajul P este disponibil cu numere STC de 08 și 40 pentru utilizare pe metale, respectiv materiale plastice.
2. Introducere și aplicații ale sârmei emailate
Deși descrisă ca fiind „emailată”, sârma emailată nu este, de fapt, acoperită nici cu un strat de vopsea emailată, nici cu email vitros fabricat din pulbere de sticlă topită. Sârma magnetică modernă folosește de obicei unu până la patru straturi (în cazul sârmei de tip cvadruplu film) de izolație polimerică, adesea cu două compoziții diferite, pentru a oferi un strat izolator dur și continuu. Filmele izolatoare din sârma magnetică utilizează (în ordinea creșterii intervalului de temperatură) polivinil formal (Formar), poliuretan, poliimidă, poliamidă, poliester, poliester-poliimidă, poliamidă-poliimidă (sau amidă-imidă) și poliimidă. Sârma magnetică izolată cu poliimidă este capabilă să funcționeze la temperaturi de până la 250 °C. Izolația sârmei magnetice pătrate sau dreptunghiulare mai groase este adesea îmbunătățită prin înfășurarea acesteia cu o bandă de poliimidă sau fibră de sticlă pentru temperaturi înalte, iar înfășurările complete sunt adesea impregnate în vid cu un lac izolator pentru a îmbunătăți rezistența izolației și fiabilitatea pe termen lung a înfășurării.
Bobinele autoportante sunt înfășurate cu sârmă acoperită cu cel puțin două straturi, cel mai exterior fiind un termoplastic care leagă spirele împreună atunci când sunt încălzite.
Alte tipuri de izolație, cum ar fi firul de fibră de sticlă cu lac, hârtia aramidă, hârtia kraft, mica și pelicula de poliester, sunt, de asemenea, utilizate pe scară largă în întreaga lume pentru diverse aplicații, cum ar fi transformatoarele și reactoarele. În sectorul audio, se poate găsi un fir cu construcție din argint și diverse alte izolatoare, cum ar fi bumbacul (uneori permeat cu un fel de agent de coagulare/îngroșare, cum ar fi ceara de albine) și politetrafluoroetilena (PTFE). Materialele izolatoare mai vechi includeau bumbacul, hârtia sau mătasea, dar acestea sunt utile doar pentru aplicații la temperaturi scăzute (până la 105°C).
Pentru ușurința fabricației, unele fire magnetice rezistente la temperaturi scăzute au o izolație care poate fi îndepărtată prin căldura lipirii. Aceasta înseamnă că conexiunile electrice la capete pot fi realizate fără a fi necesară îndepărtarea izolației în prealabil.
3. Compoziția chimică și proprietatea principală a aliajului Cu-Ni cu rezistență scăzută
ProprietățiGrad | CuNi1 | CuNi2 | CuNi6 | CuNi8 | CuMn3 | CuNi10 | |
Compoziție chimică principală | Ni | 1 | 2 | 6 | 8 | _ | 10 |
Mn | _ | _ | _ | _ | 3 | _ | |
Cu | Bal | Bal | Bal | Bal | Bal | Bal | |
Temperatura maximă de funcționare continuă (°C) | 200 | 200 | 200 | 250 | 200 | 250 | |
Rezistivitate la 20°C (Ωmm2/m) | 0,03 | 0,05 | 0,10 | 0,12 | 0,12 | 0,15 | |
Densitate (g/cm3) | 8.9 | 8.9 | 8.9 | 8.9 | 8.8 | 8.9 | |
Conductivitate termică (α×10-6/°C) | <100 | <120 | <60 | <57 | <38 | <50 | |
Rezistență la tracțiune (Mpa) | ≥210 | ≥220 | ≥250 | ≥270 | ≥290 | ≥290 | |
EMF vs. Cu(μV/oC)(0~100oC) | -8 | -12 | -12 | -22 | _ | -25 | |
Punct de topire aproximativ (°C) | 1085 | 1090 | 1095 | 1097 | 1050 | 1100 | |
Structura micrografică | austenită | austenită | austenită | austenită | austenită | austenită | |
Proprietăți magnetice | non | non | non | non | non | non | |
ProprietățiGrad | CuNi14 | CuNi19 | CuNi23 | CuNi30 | CuNi34 | CuNi44 | |
Compoziție chimică principală | 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 | |
Temperatura maximă de funcționare continuă (°C) | 300 | 300 | 300 | 350 | 350 | 400 | |
Rezistivitate la 20°C (Ωmm2/m) | 0,20 | 0,25 | 0,30 | 0,35 | 0,40 | 0,49 | |
Densitate (g/cm3) | 8.9 | 8.9 | 8.9 | 8.9 | 8.9 | 8.9 | |
Conductivitate termică (α×10-6/°C) | <30 | <25 | <16 | <10 | <0 | <-6 | |
Rezistență la tracțiune (Mpa) | ≥310 | ≥340 | ≥350 | ≥400 | ≥400 | ≥420 | |
EMF vs. Cu(μV/oC)(0~100oC) | -28 | -32 | -34 | -37 | -39 | -43 | |
Punct de topire aproximativ (°C) | 1115 | 1135 | 1150 | 1170 | 1180 | 1280 | |
Structura micrografică | austenită | austenită | austenită | austenită | austenită | austenită | |
Proprietăți magnetice | non | non | non | non | non | non |