4.2. Сплавы высокого сопротивления

Сплавы высокого сопротивления применяют в электроизмерительных приборах, для создания образцовых сопротивлений, реостатов и электронагревательных приборов. Во всех этих случаях от проводника требуется возможно большее удельное сопротивление. В измерительной технике дополнительно существуют требования минимального значения температурного коэффициента а и малой термо-э.д.с. относительно меди.

Манганин - основной сплав высокого сопротивления для электроизмерительных приборов и образцовых сопротивлений. Представляет собой сплав меди (85%), никеля (2 - 3%) и марганца (12- 13 %). Температура плавления 260 °С. Удельное сопротивление мягкого манганина = (0,42 - 0,47) Оммм²/м , а твердого - (0,47 - 0,50) Оммм²/м, = (2 - 4)10⁵ 1/°С при 20С.

Выпускается в виде проволоки диаметром от 0,02 до 6 мм, а также в виде лент. Провода могут иметь эмалевую, хлопчатую и шелковую изоляцию.

Достоинством манганиновых изделий является очень малая зависимость  от температуры, а также весьма малая термо-э.д.с. с медью (0,9 - 1,0 мкВ/С). Для стабилизации электрических характеристик манганиновые изделия подвергают термической обработке и вакууме при 400°С. Наибольшая допустимая рабочая температура стабилизированных сортов манганина 200°С, а нестабилизированных (6080)С. При превышении этих температур в манганиновых изделиях происходит необратимое изменение свойств. Зависимость удельного сопротивления  и его температурного коэффициента  от температуры иллюстрируется рис. 4.3.

К онстантан - сплав меди и никеля в соотношении 60 % - 40 %. Температура плавления 1260С. Удельное сопротив-ление мягких сортов константана = (0,45 - 0,48) Оммм²/м , а твердых - (0.46 - 0,52) Оммм²/м . = (0 - 2)10⁵1/°С при 20C.

Существенным недостатком константана является образование в паре с медью значительной термо-э.д.с. (40 - 50 мкВ/°С), что ограничивает его применение в образцовых стабильных резисторах. Изолированная константановая проволока в паре с медной применяется для термопар.

Рис. 4.3. Зависимость удельного сопротивления  и температурного коэффициента удельного сопротивления а манганина от температуры

Из константана изготавливают проволоку диаметром 0.03 - 5 мм и ленту толщиной до 0,1 мм. Константановые изделия могут использоваться при температурах до 450°С. При нагреве константана на его поверхности образуется пленка окисла, обладающая изоляционными свойствами.

Хромо-никелевые сплавы (нихромы) используются для изготовления нагревательных элементов электрических печей, паяльников и т. п. Сплавы содержат (15- 23)% Cr, (55 - 78)% Ni, остальное  Fe, Предельная рабочая температура нихромов превышает 1000°С. Удельное сопротивление =( 1,0- 1,2) Оммм²/м, =(1-2)10⁴1/°С при 20°С. Из нихромов изготавливают проволоку диаметром от 0,02 мм и выше и ленты различного сечения. Гораздо реже используются хромоалюминиевые сплавы, обладающие сходными с нихромами характеристиками.

Сплавы МЛТ содержит 43.6 % Si, 17.6 % Cr, 14,1 % Fe и 24.7 % W. Электрические характеристики сплава:  = 0,05 Оммм²/м,  =510^-51/°С. Сплав выпускается в виде порошка и используется для производства металлопленочных резисторов.