Στρογγυλό νικέλιο με βάση τον χαλκόΚράμα 180Μονωμένο σύρμα χαλκού με σμάλτο κατηγορίας βαθμού

1. Γενική περιγραφή υλικού

1)

Μαγγανίνηείναι ένα κράμα που αποτελείται συνήθως από 84% χαλκό, 12% μαγγάνιο και 4% νικέλιο.

Το σύρμα και το φύλλο μαγγανίνης χρησιμοποιούνται στην κατασκευή αντιστάσεων, ιδιαίτερα των αμπερόμετρων, λόγω του ουσιαστικά μηδενικού συντελεστή θερμοκρασίας αντίστασης και της μακροπρόθεσμης σταθερότητάς τους. Αρκετές αντιστάσεις μαγγανίνης χρησίμευσαν ως το νόμιμο πρότυπο για το ohm στις Ηνωμένες Πολιτείες από το 1901 έως το 1990. Το σύρμα μαγγανίνης χρησιμοποιείται επίσης ως ηλεκτρικός αγωγός σε κρυογονικά συστήματα, ελαχιστοποιώντας τη μεταφορά θερμότητας μεταξύ σημείων που χρειάζονται ηλεκτρικές συνδέσεις.

Η μαγγανίνη χρησιμοποιείται επίσης σε μετρητές για μελέτες κρουστικών κυμάτων υψηλής πίεσης (όπως αυτά που παράγονται από την έκρηξη εκρηκτικών) επειδή έχει χαμηλή ευαισθησία στην παραμόρφωση αλλά υψηλή ευαισθησία στην υδροστατική πίεση.

2)

Κωνσταντάνείναι ένα κράμα χαλκού-νικελίου, γνωστό και ωςΕύρηκα, Προκαταβολή, καιΠορθμείοΣυνήθως αποτελείται από 55% χαλκό και 45% νικέλιο. Το κύριο χαρακτηριστικό του είναι η ειδική του αντίσταση, η οποία είναι σταθερή σε ένα ευρύ φάσμα θερμοκρασιών. Άλλα κράματα με παρόμοια χαμηλούς συντελεστές θερμοκρασίας είναι γνωστά, όπως η μαγγανίνη (Cu₈₆Mn₁₂Ni₂).

Για τη μέτρηση πολύ μεγάλων παραμορφώσεων, 5% (50.000 μικροστρωματικές) ή περισσότερο, το υλικό πλέγματος που επιλέγεται κανονικά είναι η ανοπτημένη κονσταντάνη (κράμα P). Η κονσταντάνη σε αυτή τη μορφή είναι πολύ όλκιμη και, σε μήκη μετρητή 0,125 ίντσες (3,2 mm) και μεγαλύτερα, μπορεί να παραμορφωθεί σε >20%. Πρέπει να ληφθεί υπόψη, ωστόσο, ότι υπό υψηλές κυκλικές παραμορφώσεις το κράμα P θα εμφανίζει κάποια μόνιμη αλλαγή ειδικής αντίστασης με κάθε κύκλο και θα προκαλεί αντίστοιχη μηδενική μετατόπιση στο μετρητή παραμόρφωσης. Λόγω αυτού του χαρακτηριστικού και της τάσης για πρόωρη αστοχία του πλέγματος με επαναλαμβανόμενες παραμορφώσεις, το κράμα P δεν συνιστάται συνήθως για εφαρμογές κυκλικής παραμόρφωσης. Το κράμα P διατίθεται με αριθμούς STC 08 και 40 για χρήση σε μέταλλα και πλαστικά, αντίστοιχα.

2. Εισαγωγή και εφαρμογές εμαγιέ σύρματος

Παρόλο που περιγράφεται ως «εμαγιέ», το εμαγιέ σύρμα δεν είναι, στην πραγματικότητα, επικαλυμμένο ούτε με στρώμα σμάλτου ούτε με υαλώδες σμάλτο από σκόνη λιωμένου γυαλιού. Το σύγχρονο μαγνητικό σύρμα συνήθως χρησιμοποιεί ένα έως τέσσερα στρώματα (στην περίπτωση σύρματος τύπου τετραπλής μεμβράνης) μονωτικής μεμβράνης πολυμερούς, συχνά δύο διαφορετικών συνθέσεων, για να παρέχει ένα ανθεκτικό, συνεχές μονωτικό στρώμα. Οι μονωτικές μεμβράνες μαγνητικού σύρματος χρησιμοποιούν (κατά σειρά αυξανόμενου εύρους θερμοκρασίας) πολυβινυλοφορμάλη (Formar), πολυουρεθάνη, πολυϊμίδιο, πολυαμίδιο, πολυεστέρα, πολυεστέρα-πολυϊμίδιο, πολυαμίδιο-πολυϊμίδιο (ή αμιδοϊμίδιο) και πολυϊμίδιο. Το μαγνητικό σύρμα με μόνωση πολυϊμιδίου είναι ικανό να λειτουργεί έως και 250 °C. Η μόνωση παχύτερου τετράγωνου ή ορθογώνιου μαγνητικού σύρματος συχνά ενισχύεται με την περιτύλιξή του με ταινία πολυϊμιδίου ή υαλοβάμβακα υψηλής θερμοκρασίας και οι ολοκληρωμένες περιελίξεις συχνά εμποτίζονται υπό κενό με μονωτικό βερνίκι για τη βελτίωση της αντοχής της μόνωσης και της μακροπρόθεσμης αξιοπιστίας της περιέλιξης.

Τα αυτοστηριζόμενα πηνία τυλίγονται με σύρμα επικαλυμμένο με τουλάχιστον δύο στρώσεις, το εξωτερικό του οποίου είναι ένα θερμοπλαστικό που συνδέει τις σπείρες μεταξύ τους όταν θερμαίνονται.

Άλλοι τύποι μόνωσης, όπως νήματα από υαλοβάμβακα με βερνίκι, χαρτί αραμιδίου, χαρτί kraft, μαρμαρυγία και μεμβράνη πολυεστέρα, χρησιμοποιούνται επίσης ευρέως σε όλο τον κόσμο για διάφορες εφαρμογές, όπως μετασχηματιστές και αντιδραστήρες. Στον τομέα του ήχου, μπορούν να βρεθούν σύρματα από ασημένια κατασκευή και διάφοροι άλλοι μονωτές, όπως βαμβάκι (μερικές φορές διαποτισμένο με κάποιο είδος πηκτικού παράγοντα/πυκνωτή, όπως κερί μέλισσας) και πολυτετραφθοροαιθυλένιο (PTFE). Παλαιότερα μονωτικά υλικά περιλάμβαναν βαμβάκι, χαρτί ή μετάξι, αλλά αυτά είναι χρήσιμα μόνο για εφαρμογές χαμηλής θερμοκρασίας (έως 105°C).

Για ευκολία στην κατασκευή, ορισμένα μαγνητικά σύρματα χαμηλής θερμοκρασίας έχουν μόνωση που μπορεί να αφαιρεθεί με τη θερμότητα της συγκόλλησης. Αυτό σημαίνει ότι οι ηλεκτρικές συνδέσεις στα άκρα μπορούν να γίνουν χωρίς να αφαιρεθεί πρώτα η μόνωση.

3. Χημική σύνθεση και κύρια ιδιότητα του κράματος χαμηλής αντίστασης Cu-Ni