- •5 Показ наиболее характерных, технически и экономически обоснованных случаев применения электротехнических материалов в практике.
- •Обозначение основных величин, принятые в книге.
- •Раздел I. Основы металловедения.
- •§1. Строение и свойство металлов.
- •§ 2. Железо и его сплавы.
- •§ 3. Классификация и маркировка углеродистой стали и чугунов.
- •§ 4. Классификация чугунов.
- •§ 5. Легированные стали.
- •§ 6. Термическая и химико-термическая обработка металлов.
- •§ 7. Диффузионная металлизация.
- •§ 8. Коррозии металлов и сплавов. Понятие о коррозии, ее виды.
- •§ 9. Цветные металлы и сплавы. Общие понятия о цветных металлах и сплавах. Медь и ее сплавы.
- •Проводниковые материалы и изделия.
- •§ 10. Классификация проводниковых материалов.
- •§11. Проводниковая медь и ее свойства.
- •§ 12. Проводниковые сплавы на основе меди (бронзы и латуни).
- •§13. Проводниковый алюминий и его свойства.
- •§ 14. Проводниковые железо и сталь.
- •§ 15. Свинец и его свойства.
- •§ 16. Благородные металлы, применяемые в электротехнике.
- •§ 17. Тугоплавкие металлы применяемые в электротехнике.
- •§ 18. Проводниковые материалы с большим удельным сопротивлением.
- •§19.Проводниковые сплавы высокого сопротивления на основе меди и никеля.
- •§ 20. Жаростойкие проводниковые сплавы.
- •§ 21. Свойства сверхпроводников.
- •§ 22. Электроугольные материалы и изделия.
- •§ 23. Основные свойства электроугольных изделий.
- •§ 24. Экранные материалы.
- •§ 25. Проводниковые изделия.
- •§ 26. Монтажные провода.
- •Установочные провода
- •§ 27. Контрольные кабели.
- •§ 28.Силовые кабели с резиновой изоляцией.
- •§29. Кабели с бумажной изоляцией.
- •Раздел III
- •§30. Поляризация диэлектриков.
- •§ 31. Потери энергии в диэлектриках.
- •§ 32. Пробой диэлектриков.
- •§ 33. Способы измерения электрических характеристик диэлектриков.
- •§ 34. Тепловые характеристики и способы их измерения.
- •§ 35. Физико-химические характеристики электроизоляционных материалов.
- •§ 36. Влажностные свойства диэлектриков.
- •§ 37. Газообразные диэлектрики. Значение газообразных диэлектриков.
- •1 В состав воздуха входят: Таблица 22
- •§ 38. Жидкие диэлектрики. Классификация и назначение жидких диэлектриков.
- •§ 39. Синтетические жидкие диэлектрики.
- •§ 40. Твердые органические диэлектрики . Основные понятия о высокополимерных материалах.
- •§ 41. Полимеризационные органические диэлектрики.
- •§ 42. Поликонденсационные органические диэлектрики.
- •§ 43. Нагревостойкие высокополимерные диэлектрики.
- •§ 44. Пленочные электроизоляционные материалы.
- •§ 45. Воскообразные диэлектрики
- •§ 46. Электроизоляционные резины.
- •§ 47. Электроизоляционные лаки.
- •§ 48. Основные сведения о волокнистых электроизоляционных материалах.
- •§ 49. Древесина и ее свойства.
- •§ 50. Волокнистые диэлектрики.
- •§ 51. Текстильные электроизоляционные материалы.
- •§ 52. Электроизоляционная слюда и материалы на ее основе.
- •§ 53. Миканиты.
- •§ 54. Микафолий, микалента.
- •§ 55. Слюдинитовые электроизоляционные материалы.
- •§ 56. Электрокерамические материалы.
- •§ 57. Изоляторная керамика.
- •§ 58. Фарфоровые изоляторы.
- •§ 59. Стекло и стеклянные изоляторы.
- •§ 60. Основные характеристики изоляторов.
- •§ 61. Конденсаторные керамические материалы.
- •§ 62. Сегнетокерамика.
- •§ 63. Минеральные диэлектрики.
- •Раздел IV
- •§ 64. Электропроводность полупроводников
- •§ 65. Основные характеристики и свойства
- •§ 66. Полупроводниковые материалы и изделия.
- •§ 67. Основные полупроводниковые изделия.
- •Раздел V
- •§ 68. Основные характеристики магнитных материалов.
- •§ 69. Классификация магнитных материалов.
- •§ 70. Влияние химического состава и технологии на
- •§ 71. Магнитно -мягкие материалы.
- •§ 72. Магнитно-мягкие сплавы
- •§ 73. Ферриты.
- •§ 74. Основные свойства магнитно-твердых материалов.
- •§ 75. Магнитные стали.
- •§ 76. Магнитно-твердые сплавы.
- •§ 77. Магнитно-твердые ферриты.
- •Раздел VI. Способы обработки материалов.
- •§ 78. Сварка металлов.
- •§ 79. Классификация способов сварки.
- •§ 80. Обработка давлением.
- •§ 81. Литье и литейное производство.
- •Виды литья.
- •Специальные виды литья.
- •§ 82. Паяние.
- •§ 83. Флюсы.
- •§ 84. Паяльные лампы.
- •§ 85. Инструменты для паяния. Виды паянных соединений.
- •§ 86. Паяние мягкими припоями.
- •§ 87. Лужение.
- •§ 88. Паяние твердыми припоями.
§19.Проводниковые сплавы высокого сопротивления на основе меди и никеля.
Проводниковыми сплавами, применяемыми для изготовления точных (образцовых) сопротивлений, являются манганины. Они состоят из меди (Cu), марганца (Mn) и никеля (Ni). Наиболее распространенными является манганин состава: Cu 86% ; Mn 12%; Ni 2%. Вообще же манганин могут содержать: Cu 84-86%; Mn 12-13%; Ni 2-3%. Цвет манганина светло- оранжевый. Температура плавления 960°С, удельный вес 8,4 г/см³.
Из манганина изготовляют мягкие и твердые сорта проволоки. Основные характеристики мягкой (отожженной) проволоки: предел прочности при разрыве σ= 45÷50 кГ/мм²; относительное удлинение l= 10÷20%, удельное сопротивление ρ=0.40÷0.50 Ом·мм²/м; Основные характеристики твердой манганиновой проволоки: lр =5÷9%; ρ=0,42-0,52 Ом ·мм²/м,. σ=50÷60 кГ/мм²;
Манганиновая проволока выпускается диаметром от 0,02 до 1,0 мм и по величине температурного коэффициента сопротивления делится на два класса А и В. У манганиновой проволоки класса А температурный коэффициент сопротивления должен находиться в пределах α=±(3÷4)·10 1/°C; у проволоки класса В α=± 6·10 1/°С
Эти данные показывают, что манганин имеет весьма малую зависимость электрического сопротивление от температуры, что очень важно для обеспечения постоянства величины сопротивления в точных электроизмерительных устройствах. Вторым достоинством манганина является очень малая термоэлектродвижущая сила (ТЭДС), развиваемая этим сплавом в контакте с медью: ТЭДС=0,9-1,0 мкВ/град.
Для стабилизации электрических свойств манганиновой проволоки ее подвергают тепловой обработке, заключающейся в выдержке в течении 10 часов. при 140°С и длительном выдерживании при комнатной температуре или при температуре 400ºС в вакууме в течении 1-2 часа и длительном выдерживании при комнатной температуре. В результате этого улучшается однородность сплава.
Наибольшая допустимая рабочая температура для манганина 200°С , но начиная с 60°С, уже наблюдается необратимое изменение его свойств. Поэтому точные сопротивления из манганиновой проволоки, наша промышленность выпускает манганиновые обмоточные провода с эмалевой изоляцией (марки ПЭММ и ПЭМТ ) , с шелковой изоляцией (марки ПШДММ и ПШДМТ) а также провода , изолированные эмалью и одним слоем шелка ( марки ПЭШОММ и ПЭШОМТ ) .
Константан также относится к медно-никелевым сплавам , но в отличие от манганина содержит значительно больше никеля. В состав константана входят: медь, никель, марганец.
Характерной особенностью константана является очень незначительная величина его температурного коэффициента сопротивления. Практически он принимается равным нулю. Поэтому электрическое сопротивление константана не изменяется с изменением температуры, что является достоинством сплава.
Цвет константана серебристо-белый, температура плавления его 1270°С, удельный вес 8.9 г/см³. Из константана изготовляют мелкие и твердые сорта проволоки диаметром от 0.03 до 5.0 мм.
Основные характеристики мягкой (отожженной) проволоки:σ=40÷50 кГ/мм² ρ=0.45-0.48 Ом·мм²/м; характеристики твердой проволоки: σ=65÷72 кГ/мм² ρ =0.46-0.52 Ом· мм²/м
Константан в паре с медью создает большую термоэлектродвижущую силу (ТЭДС), равную 40 мкВ/град², что не дает возможности применять константан в точных сопротивлениях и электроизмерительных приборах.
Константановая проволока применяется для изготовления реостатов и термопар. В последних константановая проволока чаще всего используется в паре с медной. Спай константановой медной проволоки при нагреве развивает значительную по величине ТЭДС, что дает возможность измерять температуры до 400°С. При температурах выше 400°С начинается сильное окисление меди и константана.
Наша промышленность выпускает константановые обмоточные провода с эмалевой изоляцией ( марки ПЭК, ПЭВКТ), провода изолированные эмалью и одним слоем шелка (марка ПЭШОК), а также провода изолированные эмалью и одним слоем хлопчатобумажной обмотки (марка ПЭБОК).
При нагревании голой константановой проволоки до 900С° в течении нескольких секунд и последующего охлаждения на воздухе на ее поверхности образуется сплошная пленка из окислов. Эта эпоксидная пленка имеет темно – серый цвет и обладает электроизоляционными свойствами. Она используется в качестве естественной изоляции между витками константановой проволоки, например в реостатах, где напряжение между витками не превосходит несколько вольт.