Rund kopparbaserad NicrLegering 180Grad Klass Isolerad Emaljerad Koppartråd
1. Allmän materialbeskrivning
1)
Manganinär en legering av vanligtvis 84 % koppar, 12 % mangan och 4 % nickel.
Manganintråd och -folie används vid tillverkning av motstånd, särskilt amperemetershuntar, på grund av dess praktiskt taget nolltemperaturkoefficient och långsiktiga stabilitet. Flera manganinmotstånd fungerade som laglig standard för ohm i USA från 1901 till 1990. Manganintråd används också som elektrisk ledare i kryogena system, vilket minimerar värmeöverföring mellan punkter som behöver elektriska anslutningar.
Manganin används också i mätare för studier av högtryckschockvågor (som de som genereras från detonation av sprängämnen) eftersom det har låg töjningskänslighet men hög hydrostatisk tryckkänslighet.
2)
Konstantanär en koppar-nickellegering även känd somEureka, FörskottochFärjaDen består vanligtvis av 55 % koppar och 45 % nickel. Dess främsta egenskap är dess resistivitet, som är konstant över ett brett temperaturområde. Andra legeringar med liknande låga temperaturkoefficienter är kända, såsom manganin (Cu86Mn12Ni2).
För mätning av mycket stora töjningar, 5 % (50 000 mikrostrian) eller mer, används normalt glödgad konstantan (P-legering). Konstantan i denna form är mycket duktil; och i töjningslängder på 0,125 tum (3,2 mm) och längre kan den töjas till >20 %. Man bör dock komma ihåg att P-legeringen under höga cykliska töjningar kommer att uppvisa en viss permanent resistivitetsförändring med varje cykel och orsaka en motsvarande nollförskjutning i töjningsmätaren. På grund av denna egenskap, och tendensen till förtida nätbrott vid upprepad töjning, rekommenderas P-legering vanligtvis inte för cykliska töjningsapplikationer. P-legering finns med STC-nummer 08 respektive 40 för användning på metaller respektive plaster.
2. Introduktion och tillämpningar av emaljerad tråd
Även om den beskrivs som "emaljerad" är emaljerad tråd i själva verket inte belagd med vare sig ett lager emaljfärg eller med glasartad emalj gjord av smält glaspulver. Modern magnettråd använder vanligtvis ett till fyra lager (i fallet med fyrfilmstråd) av polymerfilmisolering, ofta med två olika sammansättningar, för att ge ett starkt, kontinuerligt isoleringsskikt. Magnettrådsisoleringsfilmer använder (i ökande temperaturordning) polyvinylformal (Formar), polyuretan, polyimid, polyamid, polyester, polyester-polyimid, polyamid-polyimid (eller amid-imid) och polyimid. Polyimidisolerad magnettråd kan fungera upp till 250 °C. Isoleringen av tjockare fyrkantig eller rektangulär magnettråd förstärks ofta genom att linda in den i en högtemperaturbeständig polyimid- eller glasfibertejp, och färdiga lindningar vakuumimpregneras ofta med en isolerande lack för att förbättra isoleringsstyrkan och lindningens långsiktiga tillförlitlighet.
Självbärande spolar är lindade med tråd belagd med minst två lager, varav det yttersta är en termoplast som binder samman varven när de värms upp.
Andra typer av isolering, såsom glasfibergarn med lack, aramidpapper, kraftpapper, glimmer och polyesterfilm, används också flitigt över hela världen för olika tillämpningar som transformatorer och reaktorer. Inom ljudsektorn kan man hitta silvertråd och diverse andra isolatorer, såsom bomull (ibland genomsyrad av någon form av koaguleringsmedel/förtjockningsmedel, såsom bivax) och polytetrafluoreten (PTFE). Äldre isoleringsmaterial inkluderade bomull, papper eller siden, men dessa är endast användbara för lågtemperaturapplikationer (upp till 105 °C).
För att underlätta tillverkningen har en del magnettråd av låg temperatur isolering som kan avlägsnas genom lödvärmen. Detta innebär att elektriska anslutningar i ändarna kan göras utan att först skala bort isoleringen.
3. Kemisk sammansättning och huvudsakliga egenskaper hos Cu-Ni lågmotståndslegering
EgenskaperKlass | CuNi1 | CuNi2 | CuNi6 | CuNi8 | CuMn3 | CuNi10 | |
Huvudsaklig kemisk sammansättning | Ni | 1 | 2 | 6 | 8 | _ | 10 |
Mn | _ | _ | _ | _ | 3 | _ | |
Cu | Bal | Bal | Bal | Bal | Bal | Bal | |
Max kontinuerlig drifttemperatur (°C) | 200 | 200 | 200 | 250 | 200 | 250 | |
Resistivitet vid 20°C (Ωmm²/m) | 0,03 | 0,05 | 0,10 | 0,12 | 0,12 | 0,15 | |
Densitet (g/cm3) | 8,9 | 8,9 | 8,9 | 8,9 | 8,8 | 8,9 | |
Värmeledningsförmåga (α×10⁻⁶/°C) | <100 | <120 | <60 | <57 | <38 | <50 | |
Draghållfasthet (Mpa) | ≥210 | ≥220 | ≥250 | ≥270 | ≥290 | ≥290 | |
EMF kontra Cu(μV/oC)(0~100oC) | -8 | -12 | -12 | -22 | _ | -25 | |
Ungefärlig smältpunkt (°C) | 1085 | 1090 | 1095 | 1097 | 1050 | 1100 | |
Mikrografisk struktur | austenit | austenit | austenit | austenit | austenit | austenit | |
Magnetisk egenskap | icke | icke | icke | icke | icke | icke | |
EgenskaperKlass | CuNi14 | CuNi19 | CuNi23 | CuNi30 | CuNi34 | CuNi44 | |
Huvudsaklig kemisk sammansättning | 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 | |
Max kontinuerlig drifttemperatur (°C) | 300 | 300 | 300 | 350 | 350 | 400 | |
Resistivitet vid 20°C (Ωmm²/m) | 0,20 | 0,25 | 0,30 | 0,35 | 0,40 | 0,49 | |
Densitet (g/cm3) | 8,9 | 8,9 | 8,9 | 8,9 | 8,9 | 8,9 | |
Värmeledningsförmåga (α×10⁻⁶/°C) | <30 | <25 | <16 | <10 | <0 | <-6 | |
Draghållfasthet (Mpa) | ≥310 | ≥340 | ≥350 | ≥400 | ≥400 | ≥420 | |
EMF kontra Cu(μV/oC)(0~100oC) | -28 | -32 | -34 | -37 | -39 | -43 | |
Ungefärlig smältpunkt (°C) | 1115 | 1135 | 1150 | 1170 | 1180 | 1280 | |
Mikrografisk struktur | austenit | austenit | austenit | austenit | austenit | austenit | |
Magnetisk egenskap | icke | icke | icke | icke | icke | icke |