Жаростойкие проводниковые материалы

Сплавы большого удельного электрического сопротивления

Основными представителями этой группы проводниковых материалов являются манганин и константан.

Манганин – сплав 85 – 89% меди, 2 – 3% никеля, и 11 – 13% марганца. Манганин, как и все сплавы с большим удельным сопротивлением,имеет неупорядоченную кристаллическую структуру, плотность 8400 кг/м³; темпе-ратура плавления 960°С; КТР= 18·10^-6 1/°С.

Основные характеристики изделий из манганина: σ_р = 400 ÷ 580 Мпа,

ρ = 0,42÷0,52 мкОм·м; ТК ρ = (1÷3) ·10^-51/°С.

Достоинством манганиновых изделий является очень малая зависи-мость удельного сопротивления от температуры, а также малая термо-ЭДС при контакте манганина с медью (0,9 – 1 мкВ/°С). Для стабилизации электрических характеристик манганиновые изделия подвергают термической обработке в вакууме при 450°С.

Из манганина изготовляют мягкие (ПММ), и твердые (ПМТ) проволоки

Ø 0,02 – 6 мм и ленты толщиной до 0,08 мм. Кроме того, выпускают мангани-новые обмоточные провода с эмалевой изоляцией (ПЭВММ и ПЭВМТ) с изоляцией из натурального шелка (ПШДММ и ПШДМТ), с эмалевой изоля-цией и одним слоем натурального шелка (ПЭШОММ и ПШОМТ). Мангани- новые провода применяют при производстве резисторов высокого класса.

Константан – сплав 58 – 59% меди, 39 – 41% никеля, и 1 – 2% марган-ца. Плотность 8900 кг/м³; температура плавления 1260°С; КТР= 14·10^-6 1/°С.

Основные характеристики изделий из манганина: σ_р = 400 ÷ 638 Мпа,

ρ = 0,45÷0,52 мкОм·м; ТК ρ = (0÷6) ·10^-61/°С. У многих составов константана удельное сопротивление не изменяется с изменением его температуры.

Существенным недостатком константана является образование в паре с медью значительной термо-ЭДС (40 – 45 мкВ/°С), что ограничивает приме-нение константана в стабильных резисторах, но обусловливает применение его в термопарах в спае с медью.

Из константана изготовляют мягкие и твердые изделия – проволоку Ø 0,03 – 8 мм и ленты толщиной до 0,1 мм. Константановые изделия использу-ют при температурах, не превышающих 500°С.

К сплавам с большим удельным электрическим сопротивлениям отно-сится резистивный сплав МЛТ. В его состав входят 43,6% (по массе) крем-ния, 17,6% хрома, 14,1% железа и 24,7% вольфрама. Электрические характе- ристики сплава МЛТ: ρ = 0,052 мкОм·м; ТК ρ = 5·10^-51/°С. Сплав выпускают в виде порошка. Основная область применения сплава МЛТ – производство металлопленочных резисторов.

Жаростойкими материалами являются сплавы на основе никеля, хрома и некоторых других компонентов. Жаростойкость этих сплавов, т.е. их нео-кисляемость даже при высоких температурах обусловлена образованием на их поверхности оксидной пленки большой сплошности, исключающей дос-туп кислорода к сплаву. Основой жаростойких оксидных пленок является ок- сид хрома CrO₃ и закись никеля NiO, которые не испаряется с поверхности сплава при высоких температурах.

Жаростойкие материалы на основе никеля и хрома называются нихромами, а на основе железа, хрома и алюминия – фехралями и хромалями.

В марках сплавов буквы обозначают главные компоненты сплава: хром (Х), никель (Н), алюминий (Ю) и титан (Т). Цифра, стоящая за буквой указы-вает среднее количество этого металла в сплаве. Например, в нихроме марки Х20Н80 содержится 20% хрома и 80% никеля (по массе).

Областями применения жаростойких сплавов и изделий из них (неизо-лированная и изолированная проволока и ленты) являются проволочные резисторы и нагревательные элементы. Кроме того, их применяют в интегральных микросхемах с целью получения тонкопленочных резисторов.

Дата добавления: 2014-01-20