Kerek réz alapú nikrol180-as ötvözetfokozat osztályú szigetelt zománcozott rézhuzal
1. Anyag általános leírása
1)
Manganinjellemzően 84% rézből, 12% mangánból és 4% nikkelből álló ötvözet.
A manganin huzalt és fóliát ellenállások, különösen ampermérő söntök gyártásához használják, gyakorlatilag nulla hőmérsékleti ellenállási együtthatója és hosszú távú stabilitása miatt. Számos manganin ellenállás szolgált az ohm törvényes szabványaként az Egyesült Államokban 1901 és 1990 között. A manganin huzalt elektromos vezetőként is használják kriogén rendszerekben, minimalizálva a hőátadást az elektromos csatlakozásokat igénylő pontok között.
A manganint nagynyomású lökéshullámok (például robbanóanyagok robbanásából származó lökéshullámok) vizsgálatára szolgáló mérőeszközökben is használják, mivel alacsony a feszültségérzékenysége, de magas a hidrosztatikai nyomásérzékenysége.
2)
Konstantánegy réz-nikkel ötvözet, más névenEureka, Előleg, ésKompÁltalában 55% rézből és 45% nikkelből áll. Fő jellemzője az ellenállása, amely széles hőmérsékleti tartományban állandó. Ismertek más, hasonlóan alacsony hőmérsékleti együtthatójú ötvözetek is, mint például a manganin (Cu86Mn12Ni2).
Nagyon nagy, 5%-os (50 000 mikrostrián) vagy afeletti alakváltozások méréséhez általában lágyított konstantánt (P ötvözet) választanak rácsanyagnak. A konstantán ebben a formájában nagyon képlékeny; és 0,125 hüvelyk (3,2 mm) vagy annál hosszabb mérőhosszban >20%-ra nyújtható. Nem szabad elfelejteni azonban, hogy nagy ciklikus alakváltozások esetén a P ötvözet minden ciklusban állandó ellenállásváltozást mutat, és ennek megfelelően nulla eltolódást okoz a nyúlásmérő bélyegben. Ezen tulajdonság, valamint az ismételt alakváltozás miatti idő előtti rácsmegszakításra való hajlam miatt a P ötvözet általában nem ajánlott ciklikus alakváltozási alkalmazásokhoz. A P ötvözet 08 és 40 STC számmal kapható fémeken, illetve műanyagokon való használatra.
2. Zománcozott huzal bemutatása és alkalmazásai
Bár „zománcozottként” írják le, a zománcozott huzalt valójában nem vonják be sem zománcfesték réteggel, sem olvasztott üvegporból készült üvegszerű zománccal. A modern mágneshuzalok jellemzően egy-négy réteg (négyrétegű huzal esetén) polimer filmszigetelést használnak, gyakran két különböző összetételűt, hogy egy erős, folytonos szigetelőréteget biztosítsanak. A mágneshuzal szigetelőfóliái (növekvő hőmérsékleti tartomány sorrendjében) polivinil-formált (Formar), poliuretánt, poliimidet, poliamidot, poliésztert, poliészter-poliimidet, poliamid-poliimidet (vagy amid-imidet) és poliimidet használnak. A poliimid szigetelésű mágneshuzal akár 250 °C-on is képes működni. A vastagabb négyzet vagy téglalap alakú mágneshuzal szigetelését gyakran úgy erősítik meg, hogy magas hőmérsékletű poliimid vagy üvegszálas szalaggal tekerik be, és a kész tekercseket gyakran vákuumban impregnálják szigetelőlakkkal, hogy javítsák a szigetelés szilárdságát és a tekercs hosszú távú megbízhatóságát.
Az önhordó tekercseket legalább két rétegű huzallal tekercselik, a legkülső réteg egy hőre lágyuló műanyag, amely melegítés hatására összeköti a meneteket.
Más típusú szigeteléseket, például a lakkozott üvegszálas fonalat, az aramidpapírt, a kraftpapírt, a csillámot és a poliészter fóliát is széles körben használnak világszerte különféle alkalmazásokhoz, például transzformátorokhoz és reaktorokhoz. Az audio szektorban ezüst szerkezetű huzal és különféle egyéb szigetelők találhatók, például pamut (néha valamilyen koagulálószerrel/sűrítőanyaggal, például méhviasszal átitatva) és politetrafluoretilén (PTFE). Régebbi szigetelőanyagok közé tartozott a pamut, a papír vagy a selyem, de ezek csak alacsony hőmérsékletű alkalmazásokhoz (akár 105°C-ig) hasznosak.
A gyártás megkönnyítése érdekében egyes alacsony hőmérsékletű mágneshuzalok szigetelése a forrasztás hőjével eltávolítható. Ez azt jelenti, hogy a végein elektromos csatlakozások hozhatók létre anélkül, hogy először a szigetelést le kellene távolítani.
3. A Cu-Ni alacsony ellenállású ötvözet kémiai összetétele és fő tulajdonságai
TulajdonságokÉrtékelés | CuNi1 | CuNi2 | CuNi6 | CuNi8 | CuMn3 | CuNi10 | |
Fő kémiai összetétel | Ni | 1 | 2 | 6 | 8 | _ | 10 |
Mn | _ | _ | _ | _ | 3 | _ | |
Cu | Bal | Bal | Bal | Bal | Bal | Bal | |
Maximális folyamatos üzemi hőmérséklet (°C) | 200 | 200 | 200 | 250 | 200 | 250 | |
Fajlagos ellenállás 20°C-on (Ωmm²/m) | 0,03 | 0,05 | 0,10 | 0,12 | 0,12 | 0,15 | |
Sűrűség (g/cm3) | 8.9 | 8.9 | 8.9 | 8.9 | 8.8 | 8.9 | |
Hővezető képesség (α×10-6/°C) | <100 | <120 | <60 | <57 | <38 | <50 | |
Szakítószilárdság (MPa) | ≥210 | ≥220 | ≥250 | ≥270 | ≥290 | ≥290 | |
Elektromágneses mező vs. réz (μV/°C) (0~100°C) | -8 | -12 | -12 | -22 | _ | -25 | |
Hozzávetőleges olvadáspont (°C) | 1085 | 1090 | 1095 | 1097 | 1050 | 1100 | |
Mikrográfiai szerkezet | ausztenit | ausztenit | ausztenit | ausztenit | ausztenit | ausztenit | |
Mágneses tulajdonság | nem | nem | nem | nem | nem | nem | |
TulajdonságokÉrtékelés | CuNi14 | CuNi19 | CuNi23 | CuNi30 | CuNi34 | CuNi44 | |
Fő kémiai összetétel | 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 | |
Maximális folyamatos üzemi hőmérséklet (°C) | 300 | 300 | 300 | 350 | 350 | 400 | |
Fajlagos ellenállás 20°C-on (Ωmm²/m) | 0,20 | 0,25 | 0,30 | 0,35 | 0,40 | 0,49 | |
Sűrűség (g/cm3) | 8.9 | 8.9 | 8.9 | 8.9 | 8.9 | 8.9 | |
Hővezető képesség (α×10-6/°C) | <30 | <25 | <16 | <10 | <0 | <-6 | |
Szakítószilárdság (MPa) | ≥310 | ≥340 | ≥350 | ≥400 | ≥400 | ≥420 | |
Elektromágneses mező vs. réz (μV/°C) (0~100°C) | -28 | -32 | -34 | -37 | -39 | -43 | |
Hozzávetőleges olvadáspont (°C) | 1115 | 1135 | 1150 | 1170 | 1180 | 1280 | |
Mikrográfiai szerkezet | ausztenit | ausztenit | ausztenit | ausztenit | ausztenit | ausztenit | |
Mágneses tulajdonság | nem | nem | nem | nem | nem | nem |