Сплавы высокого сопротивления

↑

⇐ ПредыдущаяСтр 2 из 7Следующая ⇒

· Сплавы высокого сопротивления по своему применению подразделяются на три группы: для измерительных приборов, для реостатов, для электронагревательных приборов.
Первые сплавы имеют большее значение удельного сопротивления, малое значение ТКр, малую термо-э. д. с. относительно меди и высокую стабильность свойств с течением времени.
Вторые сплавы, помимо большого значения удельного сопротивления, должны иметь повышенную нагревостойкость (до 200°С или 473 К) и отличаться дешевизной.
Третьи сплавы в отличие от второй группы сплавов должны иметь нагревостойкость еще выше — до 1000°С (1273 К) и даже выше.
Основными сплавами для измерительных приборов являются манганин и константен.
Манганин —сплав 86% меди, 12% марганца и 2% никеля. Допускаемая рабочая температура до 200°С (473 К), удельное сопротивление 0,42...0,48 мкОм-м; ТКр около (6...50) • 106К-1; коэффициент термо-э. д. с. по отношению к меди также очень мал — около 1...2 мкВ/К, механическая прочность при растяжении 600 МПа при удлинении 15...30%, плотность 8400 кг/м³.
Манганин — наилучший материал для образцовых резисторов
(сопротивлений), магазинов сопротивлений и шунтов.
Константан — сплав 60% меди и 40% никеля. Удельное сопротивление 0,48...0,52 мкОм-м; ТКр близок к нулю. По механическим свойствам константан близок к манганину-.
Константан применяют для изготовления реостатов и электронагревательных элементов при рабочей температуре до 450°С (723 К).
Путем термообработки на поверхности константана можно получить электроизоляционную оксидную пленку с пробивным напряжением до 1 В.
В паре с медью или железом константан имеет коэффициент термо-э. д. с. порядка 43 мкВ/К (с медью) и 54 мкВ/К (с железом), поэтому он широко применяется при изготовлении термопар для измерения температуры до нескольких сотен градусов, но не может быть использован в измерительных схемах, особенно при мостовых и потенциометрических методах измерений.
Реостатные сплавы имеют, как правило, медную основу, но для удешевления стоимости сплава примерно половина содержания никеля заменяется цинком и железом. Удельное сопротивление таких сплавов 0,3...0,4 мкОм*м; длительно допустимая температура
.300°С (473...573 К).
Сплавы для электронагревательных приборов имеют в своей основе металлы: железо, никель, хром, алюминий. Основные из этих сплавов —нихром, ферронихром, фехраль, хромаль. Их основные характеристики приведены в таблице 3.
Таблица 3

Механическая прочность сплавов при растяжений порядка 800 МПа при удлинении 10...30%, плотность примерно от 7 до 8,5 Мг/м³.
Длительность жизни проволоки зависит от равномерности ее сечения по длине, однородности состава и режима работы. В местах с уменьшенным сечением нагревательные элементы перегреваются и легче перегорают. При резких сменах температур происходит растрескивание оксидных пленок на поверхности проволоки и кислород воздуха, проникая в трещины, приводит к дальнейшему окислению сплава. Поэтому при многократном кратковременном включении электронагревательных приборов их элементы перегорают значительно быстрее, чем при непрерывной работе элемента при той же температуре. Длительность работы электронагревательных элементов может быть достигнута путем их герметизации, что используется в технике (электрические кипятильники и т. п.).
Нихромы весьма технологичны, их легко можно протягивать в сравнительно тонкую проволоку или ленту. Однако в них велико содержание дорогого и дефицитного компонента — никеля.
Фехрали и хромали намного дешевле, но менее технологичны, более тверды, хрупки. Из них могут быть получены проволоки и ленты только относительно большого сечения. Поэтому они нашли применение в основном в качестве нагревательных элементов в электротермической технике для электронагревательных устройств большой мощности.

Познавательные статьи:



Техника нижней прямой подачи мяча

Комплекс физических упражнений для развития мышц плечевого пояса

Стандарт Порядок надевания противочумного костюма

Общеразвивающие упражнения без предметов