ניקרל עגול על בסיס נחושתסגסוגת 180חוט נחושת אמייל מבודד תואר
1. תיאור כללי של החומר
1)
מנגניןהיא סגסוגת של בדרך כלל 84% נחושת, 12% מנגן ו-4% ניקל.
חוטי מנגן ורדיד אלומיניום משמשים לייצור נגדים, ובמיוחד נגדים של מד זרם, בשל מקדם הטמפרטורה האפס שלהם ויציבותם לטווח ארוך. מספר נגדי מנגן שימשו כסטנדרט חוקי לאוהם בארצות הברית בין השנים 1901 ל-1990. חוט מנגן משמש גם כמוליך חשמלי במערכות קריוגניות, תוך צמצום העברת החום בין נקודות הדורשות חיבורים חשמליים.
מנגןין משמש גם במדידים למחקר גלי הלם בלחץ גבוה (כגון אלה הנוצרים מפיצוץ חומרי נפץ) מכיוון שיש לו רגישות נמוכה למאמץ אך רגישות גבוהה ללחץ הידרוסטטי.
2)
קונסטנטןהיא סגסוגת נחושת-ניקל המכונה גםיוריקה, לְקַדֵם, ומַעבּוֹרֶתהוא מורכב בדרך כלל מ-55% נחושת ו-45% ניקל. התכונה העיקרית שלו היא ההתנגדות שלו, שהיא קבועה על פני טווח רחב של טמפרטורות. ידועות סגסוגות אחרות בעלות מקדמי טמפרטורה נמוכים דומים, כגון מנגן (Cu86Mn12Ni2).
למדידת עומסים גדולים מאוד, 5% (50,000 מיקרוסטריאן) ומעלה, קונסטנטן מחושל (סגסוגת P) הוא חומר הרשת הנבחר בדרך כלל. קונסטנטן בצורה זו הוא גמיש מאוד; ובאורכי מד של 0.125 אינץ' (3.2 מ"מ) ומעלה, ניתן למתוח אותו עד ל->20%. עם זאת, יש לזכור שתחת עומסים מחזוריים גבוהים, סגסוגת P תציג שינוי התנגדות קבוע כלשהו עם כל מחזור, ותגרום להסטת אפס מקבילה במד המתח. בשל מאפיין זה, והנטייה לכשל מוקדם ברשת עם מאמץ חוזר, סגסוגת P אינה מומלצת בדרך כלל ליישומי עומס מחזורי. סגסוגת P זמינה עם מספרי STC של 08 ו-40 לשימוש על מתכות ופלסטיק, בהתאמה.
2. מבוא ויישומים של חוט אמייל
למרות שהוא מתואר כ"מצופה אמייל", חוט מצופה אמייל אינו מצופה למעשה בשכבת צבע אמייל וגם לא באמייל זגוגי העשוי מאבקת זכוכית מותכת. חוט מגנט מודרני משתמש בדרך כלל בשכבה אחת עד ארבע (במקרה של חוט מסוג מרובע-סרט) של בידוד סרט פולימרי, לרוב משני הרכבים שונים, כדי לספק שכבת בידוד קשיחה ורציפה. סרטי בידוד של חוטי מגנט משתמשים (לפי סדר טמפרטורות עולה) בפוליוויניל פורמל (פורמר), פוליאוריטן, פוליאימיד, פוליאמיד, פוליאסטר, פוליאסטר-פוליאימיד, פוליאמיד-פוליאימיד (או אמיד-אימיד) ופוליאימיד. חוט מגנט מבודד מפוליאימיד מסוגל לפעול בטמפרטורה של עד 250 מעלות צלזיוס. הבידוד של חוט מגנט מרובע או מלבני עבה יותר מוגבר לעתים קרובות על ידי עיטוף בסרט פוליאימיד או פיברגלס עמיד בטמפרטורה גבוהה, ולפתילים גמורים מוספגים לעתים קרובות בוואקום בלכה מבודדת כדי לשפר את חוזק הבידוד ואת האמינות ארוכת הטווח של הלפת.
סלילים תומכים עצמיים מלופפים בחוט מצופה בלפחות שתי שכבות, כאשר החיצונית ביותר היא תרמופלסטית המחברת את הפיתולים יחד בעת חימום.
סוגים אחרים של בידוד כגון חוט פיברגלס עם לכה, נייר ארמיד, נייר קראפט, נציץ וסרט פוליאסטר נמצאים גם הם בשימוש נרחב ברחבי העולם עבור יישומים שונים כמו שנאים וכורים. בתחום האודיו, ניתן למצוא חוט בעל מבנה כסף ומבודדים שונים אחרים, כגון כותנה (לפעמים מועשרת בסוג כלשהו של חומר קרישה/מעבה, כגון שעוות דבורים) ופוליטטראפלואורואתילן (PTFE). חומרי בידוד ישנים יותר כללו כותנה, נייר או משי, אך אלה שימושיים רק עבור יישומים בטמפרטורה נמוכה (עד 105 מעלות צלזיוס).
לשם נוחות הייצור, חלק מחוטי המגנטים בדרגת טמפרטורה נמוכה כוללים בידוד שניתן להסיר באמצעות חום ההלחמה. משמעות הדבר היא שניתן לבצע חיבורים חשמליים בקצוות מבלי להסיר תחילה את הבידוד.
3. הרכב כימי ותכונות עיקריות של סגסוגת Cu-Ni בעלת עמידות נמוכה
מאפייניםדרגה | CuNi1 | CuNi2 | CuNi6 | CuNi8 | CuMn3 | CuNi10 | |
הרכב כימי עיקרי | Ni | 1 | 2 | 6 | 8 | _ | 10 |
Mn | _ | _ | _ | _ | 3 | _ | |
Cu | בל | בל | בל | בל | בל | בל | |
טמפרטורת שירות רציפה מקסימלית (°C) | 200 | 200 | 200 | 250 | 200 | 250 | |
התנגדות ב-20 מעלות צלזיוס (Ωmm²/m) | 0.03 | 0.05 | 0.10 | 0.12 | 0.12 | 0.15 | |
צפיפות (גרם/סמ"ק) | 8.9 | 8.9 | 8.9 | 8.9 | 8.8 | 8.9 | |
מוליכות תרמית (α×10-6/oC) | <100 | <120 | <60 | <57 | <38 | <50 | |
חוזק מתיחה (Mpa) | ≥210 | ≥220 | ≥250 | ≥270 | ≥290 | ≥290 | |
EMF לעומת Cu(μV/oC)(0~100oC) | -8 | -12 | -12 | -22 | _ | -25 | |
נקודת התכה משוערת (°C) | 1085 | 1090 | 1095 | 1097 | 1050 | 1100 | |
מבנה מיקרוגרפי | אוסטניט | אוסטניט | אוסטניט | אוסטניט | אוסטניט | אוסטניט | |
תכונה מגנטית | לֹא | לֹא | לֹא | לֹא | לֹא | לֹא | |
מאפייניםדרגה | CuNi14 | CuNi19 | CuNi23 | CuNi30 | CuNi34 | CuNi44 | |
הרכב כימי עיקרי | Ni | 14 | 19 | 23 | 30 | 34 | 44 |
Mn | 0.3 | 0.5 | 0.5 | 1.0 | 1.0 | 1.0 | |
Cu | בל | בל | בל | בל | בל | בל | |
טמפרטורת שירות רציפה מקסימלית (°C) | 300 | 300 | 300 | 350 | 350 | 400 | |
התנגדות ב-20 מעלות צלזיוס (Ωmm²/m) | 0.20 | 0.25 | 0.30 | 0.35 | 0.40 | 0.49 | |
צפיפות (גרם/סמ"ק) | 8.9 | 8.9 | 8.9 | 8.9 | 8.9 | 8.9 | |
מוליכות תרמית (α×10-6/oC) | <30 | <25 | <16 | <10 | <0 | <-6 | |
חוזק מתיחה (Mpa) | ≥310 | ≥340 | ≥350 | ≥400 | ≥400 | ≥420 | |
EMF לעומת Cu(μV/oC)(0~100oC) | -28 | -32 | -34 | -37 | -39 | -43 | |
נקודת התכה משוערת (°C) | 1115 | 1135 | 1150 | 1170 | 1180 | 1280 | |
מבנה מיקרוגרפי | אוסטניט | אוסטניט | אוסטניט | אוסטניט | אוסטניט | אוסטניט | |
תכונה מגנטית | לֹא | לֹא | לֹא | לֹא | לֹא | לֹא |