Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Материаловедение 3 семестр / Лаба №1 Проводниковые материалы .doc
Скачиваний:
18
Добавлен:
01.09.2021
Размер:
439.81 Кб
Скачать

НИЖЕГОРОДСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ им. Р.Е. Алексеева

Кафедра «Промышленная электроника»

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА:

«Исследование проводниковых материалов»

Работу выполнили: подгруппа 2

группа 19-э-5

Работу принял: Охулков С.Н.

Нижний Новгород

2020 г.

Содержание работы

1. Определение зависимостей удельного электрического сопротивления и его температурного коэффициента проводниковых материалов от температуры.

2. Определение зависимостей удельного электрического сопротивления и его температурного коэффициента медно-никелевых сплавов от состава.

Описание лабораторной установки

Лабораторная установка состоит из измерительного блока и персонального компьютера (ПК).

Измерительный блок содержит термостат с установленными образцами (медь, никель, нихром, константан) и схему измерительных преобразователей. Индикатор термостата включается в режиме измерения температурных зависимостей сопротивления. Нагрев осуществляется в импульсном режиме с интервалом 1-2 секунды.

В ПК поступает информация о сопротивлениях всех четырех образцов. Программное обеспечение лабораторной установки осуществляет построение зависимости сопротивлений от температуры и расчет параметров материалов.

Теоретическая часть

1. Константан

Константантермостабильный электротехнический медно-никелевый сплав, состоящий из следующих элементов: никель (Ni), марганец (Mn), медь (Cu). Хорошо поддается обработке. Используется для изготовления термопар, реостатов и электронагревательных элементов с рабочей температурой до 400-500 °C, измерительных приборов. Впервые получен американским изобретателем Эдвардом Вестоном в 1888 году как материал для катушек электроизмерительных приборов, сопротивление которого не зависит от температуры. Изобретатель назвал его «Сплав № 2», но германские производители, у которых он разместил заказ на производство проволоки из нового материала, дали ему собственное наименование «Константан», под которым он получил известность.

Состав: Cu – 59%

Ni – 39-41%

Mn – 1-2%

Свойства:

  1. Высокое удельное электрическое сопротивление (около 0,5 мкОм·м);

  2. Минимальное значение температурного коэффициента электрического сопротивления;

  3. Высокую термоэлектродвижущую силу в паре с медью, железом, хромелем;

  4. Коэффициент теплового расширения 14,4⋅10-6 °C-1;

  5. Температурный коэффициент электрического сопротивления, °C-1: от -0,02·10-4 до +0,06·10-3;

  6. Плотность 8800-8900 кг/м3;

  7. Температура плавления около 1260 °C;

  8. Хорошо поддаётся обработке;

  9. Твердость, НВ 75-90 (после отжига), 155 (твердость по Бринеллю);

  10. Не магнитен.

Константан выпускается под маркой МНМц 40-1,5.

Достоинства:

  1. Имеет высокое электрическое сопротивление;

  2. Имеет малое значение температурного коэффициента электрического сопротивления;

  3. Обладает высокой термо-ЭДС в паре с некоторыми металлами и сплавами;

  4. Обладает хорошими технологическими свойствами.

Недостатки:

  1. Имеет сравнительно низкую температуру плавления.

Виды продукции:

Основными видами продукции, которые выпускает промышленность, являются проволока, нить (проволока малых диаметров) и лента (полоса). Константановая проволока, нить, а также константановая лента или полоса используются для изготовления проволочных и ленточных нагревателей электрических печей, а также резистивных элементов. Нить и проволока также применяются в электротехнике и приборах для измерения температуры.