고저항 재료, 고저항 합금

가감 저항기 제작, 정밀 저항기 제작, 전기로 및 각종 전기 가열 장치 제작, 고 저항 및 저 저항 재료의 도체 저항의 온도 계수.

리본 및 와이어 형태의 이러한 재료는 바람직하게는 0.42 ~ 0.52ohms * sq.mm / m의 저항을 가져야하며 이러한 재료에는 니켈, 구리, 망간 및 기타 금속을 기반으로 한 합금이 포함됩니다. 순수한 형태의 수은은 0.94ohm * sq.mm / m의 저항을 갖기 때문에 수은에 특별한주의를 기울일 필요가 있습니다.

개별적으로 합금에 요구되는 특성은 해당 합금이 사용될 특정 장치의 특정 목적에 따라 결정됩니다.

예를 들어, 정확한 저항을 생성하려면 구리와 합금의 접촉으로 유도된 낮은 열전성을 가진 합금이 필요합니다. 저항은 시간이 지나도 일정하게 유지되어야 합니다.용광로 및 전기 히터에서 합금의 산화는 800 ~ 1100 ° C의 온도에서도 허용되지 않습니다. 즉, 여기에 내열 합금이 필요합니다.

이 모든 재료에는 한 가지 공통점이 있습니다. 모두 고저항 합금이며, 이것이 이러한 합금을 고전기 저항 합금이라고 부르는 이유입니다. 이 맥락에서 전기 저항이 높은 재료는 금속 용액이며 무질서한 구조를 가지고 있기 때문에 자체적으로 요구 사항을 충족합니다.

망가닌

망가닌은 전통적으로 정밀 저항에 사용됩니다. 망가닌은 니켈, 구리 및 망간으로 구성됩니다. 구성의 구리 — 84 ~ 86%, 망간 — 11 ~ 13%, 니켈 — 2 ~ 3%. 오늘날 가장 인기 있는 망가닌은 구리 86%, 망간 12%, 니켈 2%를 함유하고 있습니다.

망가닌을 안정화하기 위해 약간의 철, 은 및 알루미늄이 첨가됩니다. 알루미늄은 0.2~0.5%, 철은 0.2~0.5%, 은은 0.1%입니다. 망가닌은 특유의 연한 오렌지색을 띠고 평균 밀도는 8.4g/cm3이며 녹는점은 960°C입니다.

직경이 0.02~6mm인 망간선(또는 0.09mm 두께의 스트립)은 단단하거나 부드럽습니다. 어닐링된 연성 와이어의 인장 강도는 45~50kg/mm2, 연신율은 10~20%, 저항은 0.42~0.52ohm*mm/m입니다.

단선의 특성 : 인장 강도 50 ~ 60 kg / sq.mm, 연신율 - 5 ~ 9 %, 저항 - 0.43 - 0.53 ohm * sq.mm / m 망가닌 와이어 또는 테이프의 온도 계수는 3 * 10-5 ~ 5 * 10-5 1 / ° С, 안정화의 경우 최대 1.5 * 10-5 1 / ° С.

이러한 특성은 망가닌의 전기 저항의 온도 의존성이 극히 미미하다는 것을 나타내며, 이는 정밀 전기 측정 장치에 매우 중요한 저항의 일정성에 유리한 요소입니다. 낮은 열 기전력은 망가닌의 또 다른 장점이며 구리 원소와 접촉하면 1도당 0.000001볼트를 초과하지 않습니다.

망가닌 와이어의 전기적 특성을 안정화시키기 위해 진공 상태에서 400℃로 가열하고 이 온도에서 1~2시간 동안 유지한 후 와이어를 실온에서 장시간 유지하여 허용 가능한 균일도를 달성합니다. 합금 및 안정적인 특성을 얻습니다.

정상적인 작동 조건에서 이러한 와이어는 안정화된 망가닌의 경우 최대 200°C, 불안정한 망가닌의 경우 최대 60°C의 온도에서 사용할 수 있습니다. . 특성에 영향을 미칠 것입니다 ... 따라서 불안정한 망가닌을 최대 60 ° C까지 가열하지 않는 것이 좋으며이 온도는 최대 허용 가능한 온도로 간주되어야합니다.

오늘날 업계에서는 코일, 실크 절연체 및 2층 마일라 절연체 제조를 위해 나망간선과 고강도 에나멜 절연체 와이어를 생산합니다.

콘스탄탄

콘스탄탄은 망가닌과 달리 더 많은 니켈(39~41%), 구리(60~65%), 망간(1~2%)이 훨씬 적습니다. 또한 구리-니켈 합금입니다. 콘스탄탄의 저항 온도 계수는 0에 가까워집니다. 이것이 이 합금의 주요 이점입니다.

Constantan은 특징적인 은백색, 융점 1270 ° C, 밀도는 평균 약 8.9g / cm3입니다.업계에서는 직경 0.02~5mm의 콘스탄탄 와이어를 생산합니다.

어닐링된 소프트 콘스탄탄 와이어의 인장 강도는 45 - 65 kg/sq.mm이고 저항은 0.46 - 0.48 ohm * sq.mm/m입니다. 하드 콘스탄탄 와이어의 경우: 인장 강도 — 65 - 70 kg/sq. mm, 저항 — 0.48 ~ 0.52 Ohm * sq.mm / m 구리에 연결된 콘스탄탄의 열전도는 0.000039볼트/도이므로 정밀 저항 및 전기 측정 기기 제조에서 콘스탄탄 사용을 제한합니다.

중요한 것은 망가닌에 비해 열 EMF를 사용하면 최대 300°C의 온도를 측정하기 위해 열전쌍(구리와 쌍을 이루는)에 콘스탄탄 와이어를 사용할 수 있다는 것입니다. 300°C 이상의 온도에서 구리는 산화되기 시작하지만, 콘스탄탄은 500 °C에서만 산화되기 시작합니다.

업계에서는 절연체가 없는 콘스탄탄 와이어와 고강도 에나멜 절연체가 있는 권선 와이어, 2층 실크 절연 와이어 및 결합 절연 와이어(에나멜 1층과 실크 또는 라산 1층)를 생산합니다.

인접한 권선 사이의 전압이 몇 볼트를 초과하지 않는 가변 저항에서는 영구 와이어의 다음 속성이 사용됩니다. 와이어를 몇 초 동안 900 ° C로 가열 한 다음 공기 중에서 냉각하면 와이어가 덮입니다. 짙은 회색의 산화막을 가진 이 피막은 유전 특성을 가지고 있어 일종의 절연체 역할을 할 수 있습니다.

내열합금

전기 히터 및 저항 용광로에서 리본 및 와이어 형태의 발열체는 최대 1200°C의 온도에서 장기간 작동할 수 있어야 합니다.구리, 알루미늄, 콘스탄탄, 망가닌은 300 ° C에서 이미 강하게 산화되기 시작하고 산화막이 증발하고 산화가 계속되기 때문에 이에 적합하지 않습니다. 여기에는 내열 전선이 필요합니다.

저항이 높고 가열시 산화에 강하고 저항 온도 계수가 낮은 내열 와이어. 이것은 단지 니크롬 및 페로니크롬 - 니켈 및 크롬의 이원 합금 및 니켈, 크롬 및 철의 삼원 합금.

철, 알루미늄 및 크롬의 fechral 및 chromal-triple 합금도 있습니다. 합금에 포함 된 구성 요소의 비율에 따라 전기 매개 변수와 내열성이 다릅니다. 이들은 모두 혼란스러운 구조를 가진 금속의 고용체입니다.

이 내열 합금을 가열하면 표면에 크롬 및 니켈 산화물의 두꺼운 보호막이 형성되어 최대 1100 ° C의 고온에 견딜 수 있으며 이러한 합금이 대기 산소와의 추가 반응으로부터 확실하게 보호됩니다. 따라서 내열 합금으로 된 테이프와 와이어는 고온, 심지어 공기 중에서도 오랫동안 작동할 수 있습니다.

주요 구성 요소 외에도 합금에는 탄소(0.06~0.15%), 실리콘(0.5~1.2%), 망간(0.7~1.5%), 인(0.35%), 황(0.03%)이 포함됩니다.

이때 인, 황, 탄소는 취성을 증가시키는 유해한 불순물이므로 항상 그 함량을 최소화하거나 완전히 제거하는 것이 좋습니다. 망간과 규소는 탈산에 기여하여 산소를 제거합니다. 니켈, 크롬 및 알루미늄, 특히 크롬은 최대 1200°C의 온도에 대한 저항성을 제공하는 데 도움이 됩니다.

합금 구성 요소는 저항을 증가시키고 저항의 온도 계수를 감소시키는 역할을 하며, 이는 이러한 합금에서 정확히 필요한 것입니다. 크롬이 30% 이상이면 합금이 부서지기 쉽고 단단해집니다. 예를 들어 직경이 20미크론인 얇은 와이어를 얻으려면 합금 조성에 20% 이하의 크롬이 필요합니다.

이러한 요구 사항은 Х20Н80 및 Х15Н60 브랜드의 합금으로 충족됩니다. 나머지 합금은 두께 0.2mm의 스트립과 직경 0.2mm의 와이어 생산에 적합합니다.

Fechral 유형의 합금 — X13104에는 철이 포함되어 있어 가격이 저렴하지만 몇 번의 가열 주기 후에는 부서지기 쉽기 때문에 유지 관리 중에 예를 들어 우리가 이야기하는 경우와 같이 냉각된 상태에서 크롬 및 fechral 나선을 변형하는 것은 허용되지 않습니다. 난방 장치에서 오랫동안 작동하는 나선형에 대해. 수리를 위해 300-400 ° C로 가열 된 나선형 만 비틀거나 접합해야합니다. 일반적으로 fechral은 최대 850 °C의 온도에서 작동할 수 있으며, 크로멀은 최대 1200 °C의 온도에서 작동할 수 있습니다.

차례로 니크롬 가열 요소는 고정식의 약간 동적 모드에서 최대 1100 ° C의 온도에서 연속 작동하도록 설계되었지만 강도 또는 가소성을 잃지 않습니다. 그러나 모드가 급격히 동적 인 경우, 즉 코일을 통해 전류를 자주 켜고 끄면 온도가 극적으로 여러 번 변하고 보호 산화막이 깨지고 산소가 니크롬에 침투하며 결국 요소는 산화 및 파괴.

업계에서는 내열 합금으로 만든 베어 와이어와 에나멜 및 실리콘 실리콘 바니시로 절연 처리된 코일 생산용 와이어를 모두 생산합니다.

수은

수은은 상온에서 액체 상태를 유지하는 유일한 금속이기 때문에 특별히 언급할 가치가 있습니다. 수은의 산화 온도는 356.9 ° C이며 수은은 공기 가스와 거의 상호 작용하지 않습니다. 산(황산, 염산) 및 알칼리 용액은 수은에 영향을 미치지 않지만 농축산(황산, 염산, 질산)에는 용해됩니다. 아연, 니켈, 은, 구리, 납, 주석, 금은 수은에 용해됩니다.

수은의 밀도는 13.55g/cm3, 액체에서 고체 상태로의 전이 온도는 -39°C, 비저항은 0.94에서 0.95ohm * sq.mm/m, 저항 온도 계수는 0,000990 1 / ° C ... 이러한 특성으로 인해 수은 정류기뿐만 아니라 특수 목적 스위치 및 계전기의 액체 전도성 접점으로 수은을 사용할 수 있습니다. 수은은 극도로 독성이 있다는 것을 기억하는 것이 중요합니다.