130er Klasse farbiger runder Kupferlegierungsdraht mit Manganlackierung
1. Allgemeine Materialbeschreibung
Kupfer-Nickel-Legierung zeichnet sich durch niedrigen elektrischen Widerstand, gute Hitzebeständigkeit und Korrosionsbeständigkeit aus und lässt sich leicht verarbeiten und löten. Sie wird zur Herstellung von Schlüsselkomponenten in thermischen Überlastrelais, niederohmigen thermischen Schutzschaltern und elektrischen Geräten verwendet. Auch für elektrische Heizkabel ist sie ein wichtiges Material. Sie ähnelt Kupfer-Nickel vom Typ S. Je höher der Nickelanteil, desto silbriger und weißer ist die Oberfläche.
3. Chemische Zusammensetzung und Haupteigenschaften der Cu-Ni-Legierung mit niedrigem Widerstand
| Eigenschaften | CuNi1 | CuNi2 | CuNi6 | CuNi8 | CuMn3 | CuNi10 | |
| Chemische Hauptzusammensetzung | Ni | 1 | 2 | 6 | 8 | _ | 10 |
| Mn | _ | _ | _ | _ | 3 | _ | |
| Cu | Bal | Bal | Bal | Bal | Bal | Bal | |
| Maximale Dauerbetriebstemperatur (°C) | 200 | 200 | 200 | 250 | 200 | 250 | |
| Spezifischer Widerstand bei 20 °C (Ωmm²/m) | 0,03 | 0,05 | 0,10 | 0,12 | 0,12 | 0,15 | |
| Dichte (g/cm3) | 8.9 | 8.9 | 8.9 | 8.9 | 8.8 | 8.9 | |
| Wärmeleitfähigkeit (α×10-6/oC) | <100 | <120 | <60 | <57 | <38 | <50 | |
| Zugfestigkeit (MPa) | ≥210 | ≥220 | ≥250 | ≥270 | ≥290 | ≥290 | |
| EMK vs. Cu (μV/°C) (0~100°C) | -8 | -12 | -12 | -22 | _ | -25 | |
| Ungefährer Schmelzpunkt (°C) | 1085 | 1090 | 1095 | 1097 | 1050 | 1100 | |
| Mikrographische Struktur | Austenit | Austenit | Austenit | Austenit | Austenit | Austenit | |
| Magnetische Eigenschaften | nicht | nicht | nicht | nicht | nicht | nicht | |
| Eigenschaften | CuNi14 | CuNi19 | CuNi23 | CuNi30 | CuNi34 | CuNi44 | |
| Chemische Hauptzusammensetzung | Ni | 14 | 19 | 23 | 30 | 34 | 44 |
| Mn | 0,3 | 0,5 | 0,5 | 1.0 | 1.0 | 1.0 | |
| Cu | Bal | Bal | Bal | Bal | Bal | Bal | |
| Maximale Dauerbetriebstemperatur (°C) | 300 | 300 | 300 | 350 | 350 | 400 | |
| Spezifischer Widerstand bei 20 °C (Ωmm²/m) | 0,20 | 0,25 | 0,30 | 0,35 | 0,40 | 0,49 | |
| Dichte (g/cm3) | 8.9 | 8.9 | 8.9 | 8.9 | 8.9 | 8.9 | |
| Wärmeleitfähigkeit (α×10-6/oC) | <30 | <25 | <16 | <10 | <0 | <-6 | |
| Zugfestigkeit (MPa) | ≥310 | ≥340 | ≥350 | ≥400 | ≥400 | ≥420 | |
| EMK vs. Cu (μV/°C) (0~100°C) | -28 | -32 | -34 | -37 | -39 | -43 | |
| Ungefährer Schmelzpunkt (°C) | 1115 | 1135 | 1150 | 1170 | 1180 | 1280 | |
| Mikrographische Struktur | Austenit | Austenit | Austenit | Austenit | Austenit | Austenit | |
| Magnetische Eigenschaften | nicht | nicht | nicht | nicht | nicht | nicht | |
2. Lackdraht – Einführung und Anwendungen
Obwohl sie als „emailliert“ bezeichnet werden, ist emaillierter Draht tatsächlich weder mit einer Emailleschicht noch mit Glasemaille aus geschmolzenem Glaspulver überzogen. Moderne Magnetdrähte verwenden typischerweise ein bis vier Lagen (bei Vierfach-Isolierdraht) Polymerfolienisolierung, oft aus zwei verschiedenen Zusammensetzungen, um eine robuste, durchgehende Isolierschicht zu gewährleisten. Als Isolierfolien für Magnetdrähte werden (in der Reihenfolge steigender Temperaturbereiche) Polyvinylformal (Formar), Polyurethan, Polyimid, Polyamid und Polyester verwendet.PolyesterPolyimid, Polyamid-Polyimid (oder Amid-Imid) und Polyimid werden als Magnetmaterialien verwendet. Polyimidisolierter Magnetdraht ist bis zu einer Temperatur von 250 °C einsetzbar. Die Isolierung dickerer, quadratischer oder rechteckiger Magnetdrähte wird häufig durch Umwickeln mit einem hochtemperaturbeständigen Polyimid- oder Glasfaserband verstärkt. Fertige Wicklungen werden oft vakuumimprägniert, um die Isolationsfestigkeit und die Langzeitstabilität der Wicklung zu verbessern.
Selbsttragende Spulen werden mit Draht gewickelt, der mit mindestens zwei Schichten beschichtet ist, wobei die äußerste Schicht aus einem thermoplastischen Material besteht, das die Windungen beim Erhitzen miteinander verbindet.
Andere Dämmstoffe wie beispielsweise Glasfasergarn mit Lack, Aramidpapier, Kraftpapier, Glimmer undPolyesterFolien werden weltweit für verschiedene Anwendungen wie Transformatoren und Drosseln eingesetzt. Im Audiobereich finden sich Drähte aus Silber sowie verschiedene andere Isolatoren wie Baumwolle (manchmal mit einem Koagulations-/Verdickungsmittel wie Bienenwachs imprägniert) und Polytetrafluorethylen (PTFE). Ältere Isoliermaterialien waren Baumwolle, Papier oder Seide, die jedoch nur für Anwendungen bei niedrigen Temperaturen (bis 105 °C) geeignet sind.
Zur einfacheren Herstellung ist bei manchen Magnetdrähten für niedrige Temperaturen die Isolierung durch die Löthitze entfernt. Dadurch können die elektrischen Verbindungen an den Enden hergestellt werden, ohne die Isolierung vorher entfernen zu müssen.
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