Okrogli Nicr na osnovi bakraZlitina 180stopnja razreda izolirana emajlirana bakrena žica
1. Splošni opis materiala
1)
Manganinje zlitina, ki običajno vsebuje 84 % bakra, 12 % mangana in 4 % niklja.
Manganinska žica in folija se uporabljata pri izdelavi uporov, zlasti ampermetrskih shuntov, zaradi praktično ničelnega temperaturnega koeficienta upora in dolgoročne stabilnosti. Več manganinskih uporov je služilo kot zakonski standard za ohm v Združenih državah Amerike od leta 1901 do 1990. Manganinska žica se uporablja tudi kot električni prevodnik v kriogenih sistemih, saj zmanjšuje prenos toplote med točkami, ki potrebujejo električne povezave.
Manganin se uporablja tudi v merilnikih za študije visokotlačnih udarnih valov (kot so tisti, ki nastanejo pri detonaciji eksplozivov), ker ima nizko občutljivost na deformacijo, vendar visoko občutljivost na hidrostatični tlak.
2)
Konstantanje zlitina bakra in niklja, znana tudi kotEureka, NapredekinTrajektObičajno je sestavljen iz 55 % bakra in 45 % niklja. Njegova glavna značilnost je upornost, ki je konstantna v širokem temperaturnem območju. Znane so tudi druge zlitine s podobno nizkimi temperaturnimi koeficienti, kot je manganin (Cu86Mn12Ni2).
Za merjenje zelo velikih deformacij, 5 % (50 000 mikrostrianov) ali več, se običajno izbere žarjeni konstantan (zlitina P). Konstantan v tej obliki je zelo duktilen in se pri dolžinah merilnika 0,125 palca (3,2 mm) in več lahko deformira do > 20 %. Vendar je treba upoštevati, da bo zlitina P pri visokih cikličnih deformacijah z vsakim ciklom pokazala nekaj trajnih sprememb upornosti in povzročila ustrezen ničelni premik merilnika deformacije. Zaradi te lastnosti in nagnjenosti k prezgodnji odpovedi mreže pri ponavljajočem se napenjanju zlitina P običajno ne priporoča za aplikacije s cikličnimi deformacijami. Zlitina P je na voljo s številkama STC 08 in 40 za uporabo na kovinah oziroma plastiki.
2. Uvod in uporaba emajlirane žice
Čeprav je opisana kot »emajlirana«, emajlirana žica v resnici ni prevlečena niti s plastjo emajlirane barve niti s steklenim emajlom iz taljenega steklenega prahu. Sodobna magnetna žica običajno uporablja eno do štiri plasti (v primeru žice s štirimi plastmi) polimerne folije, pogosto dveh različnih sestav, da zagotovi trdno, neprekinjeno izolacijsko plast. Izolacijske folije za magnetno žico uporabljajo (po naraščajočem temperaturnem območju) polivinil formal (Formar), poliuretan, poliimid, poliamid, poliester, poliester-poliimid, poliamid-poliimid (ali amid-imid) in poliimid. Magnetna žica, izolirana s poliimidom, lahko deluje do 250 °C. Izolacija debelejše kvadratne ali pravokotne magnetne žice se pogosto izboljša z ovijanjem z visokotemperaturnim poliimidnim ali steklenim trakom, dokončana navitja pa so pogosto vakuumsko impregnirana z izolacijskim lakom za izboljšanje izolacijske trdnosti in dolgoročne zanesljivosti navitja.
Samonosne tuljave so navite z žico, prevlečeno z vsaj dvema slojema, pri čemer je zunanja plast termoplastika, ki ob segrevanju veže ovoje skupaj.
Druge vrste izolacije, kot so steklena vlakna z lakom, aramidni papir, kraft papir, sljuda in poliestrska folija, se prav tako pogosto uporabljajo po vsem svetu za različne aplikacije, kot so transformatorji in reaktorji. V avdio sektorju lahko najdemo žico srebrne konstrukcije in različne druge izolatorje, kot sta bombaž (včasih prežet z nekakšnim koagulacijskim sredstvom/zgoščevalcem, kot je čebelji vosek) in politetrafluoroetilen (PTFE). Starejši izolacijski materiali so vključevali bombaž, papir ali svilo, vendar so ti uporabni le za uporabo pri nizkih temperaturah (do 105 °C).
Zaradi lažje izdelave imajo nekatere nizkotemperaturne magnetne žice izolacijo, ki jo je mogoče odstraniti s toploto spajkanja. To pomeni, da je mogoče električne povezave na koncih vzpostaviti brez predhodnega odstranjevanja izolacije.
3. Kemijska sestava in glavne lastnosti nizkouporne zlitine Cu-Ni
LastnostiRazred | CuNi1 | CuNi2 | CuNi6 | CuNi8 | CuMn3 | CuNi10 | |
Glavna kemična sestava | Ni | 1 | 2 | 6 | 8 | _ | 10 |
Mn | _ | _ | _ | _ | 3 | _ | |
Cu | Bal | Bal | Bal | Bal | Bal | Bal | |
Najvišja neprekinjena delovna temperatura (°C) | 200 | 200 | 200 | 250 | 200 | 250 | |
Upornost pri 20 °C (Ωmm2/m) | 0,03 | 0,05 | 0,10 | 0,12 | 0,12 | 0,15 | |
Gostota (g/cm3) | 8,9 | 8,9 | 8,9 | 8,9 | 8,8 | 8,9 | |
Toplotna prevodnost (α×10⁻⁶/°C) | <100 | <120 | <60 | <57 | <38 | <50 | |
Natezna trdnost (Mpa) | ≥210 | ≥220 | ≥250 | ≥270 | ≥290 | ≥290 | |
EMF v primerjavi z Cu (μV/oC) (0~100oC) | -8 | -12 | -12 | -22 | _ | -25 | |
Približno tališče (°C) | 1085 | 1090 | 1095 | 1097 | 1050 | 1100 | |
Mikrografska struktura | avstenit | avstenit | avstenit | avstenit | avstenit | avstenit | |
Magnetna lastnost | ne | ne | ne | ne | ne | ne | |
LastnostiRazred | CuNi14 | CuNi19 | CuNi23 | CuNi30 | CuNi34 | CuNi44 | |
Glavna kemična sestava | 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 | |
Najvišja neprekinjena delovna temperatura (°C) | 300 | 300 | 300 | 350 | 350 | 400 | |
Upornost pri 20 °C (Ωmm2/m) | 0,20 | 0,25 | 0,30 | 0,35 | 0,40 | 0,49 | |
Gostota (g/cm3) | 8,9 | 8,9 | 8,9 | 8,9 | 8,9 | 8,9 | |
Toplotna prevodnost (α×10⁻⁶/°C) | <30 | <25 | <16 | <10 | <0 | <-6 | |
Natezna trdnost (Mpa) | ≥310 | ≥340 | ≥350 | ≥400 | ≥400 | ≥420 | |
EMF v primerjavi z Cu (μV/oC) (0~100oC) | -28 | -32 | -34 | -37 | -39 | -43 | |
Približno tališče (°C) | 1115 | 1135 | 1150 | 1170 | 1180 | 1280 | |
Mikrografska struktura | avstenit | avstenit | avstenit | avstenit | avstenit | avstenit | |
Magnetna lastnost | ne | ne | ne | ne | ne | ne |