МАТЕРІАЛИ З ВИСОКИМ ЕЛЕКТРИЧНИМ ОПОРОМ

Зальна властивість – високий питомий опір (від 0,42 до 1,5 Ом×мм²/м), тому вони називаються сплавами високого електричного опору. Поділяються за ознакою застосування на:

І група – виготовляють точні опори; повинні мати малий температурний коефіцієнт питомого опору, малу термоелектрорушійну силу при контактах з міддю, постійний опір в часі;

ІІ група – резистори різноманітного призначення; повинні мати малий температурний коефіцієнт опору, властивість переносити механічні струси та сильне нагрівання (800...1200 ⁰С).

Вони повинні бути пластичними (для виготовлення стрічок та проволоки).

Манганін

Застосовується для виготовлення зразкових резисторів. Склад: 85% міді, 12% марганцю, 3% нікелю. Жовтуватого кольору . Електричні властивості: r = 0,42... 0,48 мкОм×м, a_r=(5...30)10^-6 1/К, коефіцієнт термоелектрорушійної сили з міддю 1... 2 мкВ/К. Витягують в проволоку (діаметром до 0,02 мм), допустима температура нагрівання 200⁰С.

Константан

Має постійний питомий опір в широкому діапазоні зміни температури (a_r =(5...25)10^-6 1/К (при нормальній температурі) і при r = 0,48...0,52 мкОм×м) Склад: 60% міді, 40% нікелю. За механічними властивостями близький до манганіну. Допустима температура нагрівання 450⁰С (вища ніж у манганіну). Висока термоелектрорушійна сила в парі з міддю та залізом (45...55 мкВ/К), що є недоліком при використанні як резистора у вимірювальних схемах (проявляється при наявності різниці температур). Використовується для виготовлення термопар. Широке застосування стримується наявністю дорогого нікелю.

Сплави на основі заліза

Застосовують для електронагрівальних елементів. Сплави системи залізо –нікель - хром називаються ніхромами (при підвищеному значенню заліза – фероніхромами).

Сплави системи залізо-хром-алюміній називаються фехралями та хромалями (в залежності від частки відповідно заліза або хрому). В маркуванні літери означають: Б – ніобій, В – вольфрам, Г– марганець, Д – мідь, К – кобальт, Л – берилій, Н – нікель, Т – титан, Х – хром, Ю – алюміній; число – кількісну величину компоненту.

Ніхроми мають вищий температурний коефіцієнт опору ніж манганін і константант (може використовуватись при 900...1100⁰С) Не терпить багаторазової короткочасної комутації. (Дорогі із-за наявності нікелю)

Сплави фехраль і хромаль відрізняються за вмістом хрому (в хромалях його в 2 рази більше ніж в фехралях). З ростом хрому та алюмінію зростає твердість і погіршуються технологічні властивості. Недолік: після нагрівання до температури 900...1000 ⁰С і охолодження – різко проходить ріст зерен сплаву. Бояться механічних струсів в нагрітому стані. Скручування проволоки треба робити в нагрітому стані (300...400⁰С). Застосовують в електронагрівальних приладах.

Нейзильбер. Склад: 16% нікелю, 20% цинку, 64% міді. r = 0,26 мкОм×м, температура плавлення 1080⁰С. Застосовують для виготовлення деталей приладів, електромашин і електроапаратури, медицинських інструментів. Виготовляють у вигляді стрічок, прутків, проволоки.

Сплави для термопар

Копель – 56% міді, 44% нікелю.

Алюмель – 95% нікелю, 5% алюміній, кремній, магній.

Хромель – 90% нікель, 10% хром.

Платинородій – 90% платина, 10% родій.

Знайшли найчастіше застосування:

Платинородій - платина – для вимірювання температур до 1600⁰С;

мідь–константан і мідь – копель – для вимірювання температур до 350⁰С;

залізо–константан, залізо – копель, хромель – копель – до 600⁰С;

хромель – алюмель – до 900...1000⁰С.

Найбільша термоелектрорушійна сила в хромелькопелевих термопар