نیکل نیکل بر پایه مس گردآلیاژ ۱۸۰سیم مسی لعابی عایق بندی شده درجه کلاس
1. توضیحات کلی مواد
1)
منگنینآلیاژی است که معمولاً از ۸۴٪ مس، ۱۲٪ منگنز و ۴٪ نیکل تشکیل شده است.
سیم و فویل منگنین به دلیل ضریب مقاومت دمایی تقریباً صفر و پایداری طولانی مدت، در ساخت مقاومتها، به ویژه شنت آمپرمتر، استفاده میشوند. چندین مقاومت منگنین از سال ۱۹۰۱ تا ۱۹۹۰ به عنوان استاندارد قانونی برای اهم در ایالات متحده خدمت میکردند. سیم منگنین همچنین به عنوان یک رسانای الکتریکی در سیستمهای برودتی استفاده میشود و انتقال حرارت بین نقاطی که نیاز به اتصالات الکتریکی دارند را به حداقل میرساند.
منگنین همچنین در سنجههایی برای مطالعه امواج ضربهای فشار بالا (مانند امواج تولید شده از انفجار مواد منفجره) استفاده میشود زیرا حساسیت کرنشی پایینی دارد اما حساسیت فشار هیدرواستاتیکی بالایی دارد.
2)
کنستانتانآلیاژی از مس و نیکل است که با نام ... نیز شناخته میشود.یوریکا, پیشرفت، وفریمعمولاً از ۵۵٪ مس و ۴۵٪ نیکل تشکیل شده است. ویژگی اصلی آن مقاومت ویژه آن است که در طیف وسیعی از دماها ثابت است. آلیاژهای دیگری با ضرایب دمایی مشابه پایین شناخته شدهاند، مانند منگنین (Cu)86Mn12Ni2).
برای اندازهگیری کرنشهای بسیار بزرگ، 5% (50000 میکرواستریان) یا بالاتر، کنستانتان آنیل شده (آلیاژ P) معمولاً به عنوان ماده شبکه انتخاب میشود. کنستانتان در این شکل بسیار انعطافپذیر است؛ و در طولهای گیج 0.125 اینچ (3.2 میلیمتر) و بیشتر، میتواند تا بیش از 20% کرنش داده شود. با این حال، باید در نظر داشت که تحت کرنشهای چرخهای بالا، آلیاژ P با هر چرخه مقداری تغییر مقاومت ویژه دائمی از خود نشان میدهد و باعث تغییر مکان صفر متناظر در کرنشسنج میشود. به دلیل این ویژگی و تمایل به شکست زودرس شبکه با کرنشهای مکرر، آلیاژ P معمولاً برای کاربردهای کرنش چرخهای توصیه نمیشود. آلیاژ P با اعداد STC 08 و 40 به ترتیب برای استفاده در فلزات و پلاستیکها موجود است.
2. مقدمه و کاربردهای سیم لعابی
اگرچه به عنوان "میناکاری شده" توصیف میشود، اما در واقع سیم میناکاری شده با لایهای از رنگ مینا یا با مینای شیشهای ساخته شده از پودر شیشه ذوب شده پوشانده نشده است. سیم آهنربای مدرن معمولاً از یک تا چهار لایه (در مورد سیم نوع چهار لایه) عایق فیلم پلیمری، اغلب از دو ترکیب مختلف، برای ایجاد یک لایه عایق سخت و پیوسته استفاده میکند. فیلمهای عایق سیم آهنربا (به ترتیب افزایش محدوده دما) از پلی وینیل فرمال (Formar)، پلی اورتان، پلی آمید، پلی آمید، پلی استر، پلی استر-پلی آمید، پلی آمید-پلی آمید (یا آمید-ایمید) و پلی آمید استفاده میکنند. سیم آهنربای عایق پلی آمید قادر به کار تا دمای 250 درجه سانتیگراد است. عایق سیم آهنربای مربع یا مستطیل ضخیمتر اغلب با پیچیدن آن با یک نوار پلی آمید یا فایبرگلاس با دمای بالا تقویت میشود و سیمپیچهای تکمیل شده اغلب با یک لاک عایق در خلاء آغشته میشوند تا استحکام عایق و قابلیت اطمینان طولانی مدت سیمپیچ بهبود یابد.
سیمپیچهای خودنگهدار با سیمی که حداقل دو لایه دارد، پیچیده میشوند که بیرونیترین لایه آن از جنس ترموپلاستیک است و هنگام گرم شدن، حلقهها را به هم میچسباند.
انواع دیگری از عایقها مانند نخ فایبرگلاس با لاک الکل، کاغذ آرامید، کاغذ کرافت، میکا و فیلم پلیاستر نیز به طور گسترده در سراسر جهان برای کاربردهای مختلف مانند ترانسفورماتورها و راکتورها استفاده میشوند. در بخش صوتی، سیمی با ساختار نقرهای و عایقهای مختلف دیگری مانند پنبه (که گاهی اوقات با نوعی عامل انعقاد/غلیظکننده مانند موم زنبور عسل آغشته میشود) و پلی تترافلوئورواتیلن (PTFE) را میتوان یافت. مواد عایق قدیمیتر شامل پنبه، کاغذ یا ابریشم بودند، اما اینها فقط برای کاربردهای دمای پایین (تا 105 درجه سانتیگراد) مفید هستند.
برای سهولت تولید، برخی از سیمهای مغناطیسی با درجه حرارت پایین دارای عایقی هستند که میتوان آن را با حرارت لحیمکاری از بین برد. این بدان معناست که اتصالات الکتریکی در انتها را میتوان بدون جدا کردن عایق اولیه برقرار کرد.
۳. ترکیب شیمیایی و ویژگی اصلی آلیاژ کم مقاومت Cu-Ni
خواصدرجه | CuNi1 | CuNi2 | CuNi6 | CuNi8 | CuMn3 | CuNi10 | |
ترکیب شیمیایی اصلی | Ni | ۱ | 2 | 6 | 8 | _ | 10 |
Mn | _ | _ | _ | _ | 3 | _ | |
Cu | بال | بال | بال | بال | بال | بال | |
حداکثر دمای سرویس مداوم (درجه سانتیگراد) | ۲۰۰ | ۲۰۰ | ۲۰۰ | ۲۵۰ | ۲۰۰ | ۲۵۰ | |
مقاومت ویژه در دمای 20 درجه سانتیگراد (Ωmm2/m) | ۰.۰۳ | ۰.۰۵ | ۰.۱۰ | ۰.۱۲ | ۰.۱۲ | ۰.۱۵ | |
تراکم (گرم بر سانتیمتر مکعب) | ۸.۹ | ۸.۹ | ۸.۹ | ۸.۹ | ۸.۸ | ۸.۹ | |
رسانایی حرارتی (α×10-6/oC) | <100 | <120 | <60 | <57 | <38 | <50 | |
استحکام کششی (مگاپاسکال) | ۲۱۰≥ | ۲۲۰ پوند | ۲۵۰≥ | ۲۷۰ پوند | ۲۹۰≥ | ۲۹۰≥ | |
EMF در مقابل Cu(μV/oC)(0~100oC) | -8 | -12 | -12 | -۲۲ | _ | -۲۵ | |
نقطه ذوب تقریبی (درجه سانتیگراد) | ۱۰۸۵ عدد | ۱۰۹۰ | ۱۰۹۵ عدد | ۱۰۹۷ عدد | ۱۰۵۰ | ۱۱۰۰ | |
ساختار میکروگرافی | آستنیت | آستنیت | آستنیت | آستنیت | آستنیت | آستنیت | |
خاصیت مغناطیسی | غیر | غیر | غیر | غیر | غیر | غیر | |
خواصدرجه | CuNi14 | CuNi19 | CuNi23 | CuNi30 | CuNi34 | CuNi44 | |
ترکیب شیمیایی اصلی | Ni | 14 | 19 | 23 | 30 | 34 | 44 |
Mn | ۰.۳ | ۰.۵ | ۰.۵ | ۱.۰ | ۱.۰ | ۱.۰ | |
Cu | بال | بال | بال | بال | بال | بال | |
حداکثر دمای سرویس مداوم (درجه سانتیگراد) | ۳۰۰ | ۳۰۰ | ۳۰۰ | ۳۵۰ | ۳۵۰ | ۴۰۰ | |
مقاومت ویژه در دمای 20 درجه سانتیگراد (Ωmm2/m) | ۰.۲۰ | ۰.۲۵ | ۰.۳۰ | ۰.۳۵ | ۰.۴۰ | ۰.۴۹ | |
تراکم (گرم بر سانتیمتر مکعب) | ۸.۹ | ۸.۹ | ۸.۹ | ۸.۹ | ۸.۹ | ۸.۹ | |
رسانایی حرارتی (α×10-6/oC) | <30 | <25 | <16 | <10 | <0 | <-6 | |
استحکام کششی (مگاپاسکال) | ۳۱۰≥ | ۳۴۰≥ | ۳۵۰ پوند | ۴۰۰≥ | ۴۰۰≥ | ۴۲۰ پوند | |
EMF در مقابل Cu(μV/oC)(0~100oC) | -۲۸ | -32 | -۳۴ | -37 | -39 | -۴۳ | |
نقطه ذوب تقریبی (درجه سانتیگراد) | ۱۱۱۵ عدد | ۱۱۳۵ | ۱۱۵۰ | ۱۱۷۰ | ۱۱۸۰ | ۱۲۸۰ | |
ساختار میکروگرافی | آستنیت | آستنیت | آستنیت | آستنیت | آستنیت | آستنیت | |
خاصیت مغناطیسی | غیر | غیر | غیر | غیر | غیر | غیر |