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 als „emailliert“ beschrieben,emaillierter DrahtTatsächlich ist der Draht weder mit einer Emailleschicht noch mit Glasemaille aus geschmolzenem Glaspulver beschichtet. Moderne Magnetdrähte verwenden typischerweise ein bis vier Lagen (bei Vierfach-Isolierdraht) Polymerfolienisolation, oft aus zwei verschiedenen Zusammensetzungen, um eine robuste, durchgehende Isolierschicht zu gewährleisten. Als Isolierfolien für Magnetdrähte werden (in aufsteigender Reihenfolge des Temperaturbereichs) Polyvinylformal (Formar), Polyurethan, Polyimid, Polyamid, Polyester, Polyester-Polyimid, Polyamid-Polyimid (oder Amid-Imid) und Polyimid verwendet. Polyimid-isolierte Magnetdrähte sind bis zu 250 °C einsetzbar. Die Isolierung dickerer quadratischer oder rechteckiger Magnetdrähte wird oft durch Umwickeln mit einem hochtemperaturbeständigen Polyimid- oder Glasfaserband verstärkt. Fertige Wicklungen werden häufig 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 Isoliermaterialien wie lackiertes Glasfasergarn, Aramidpapier, Kraftpapier, Glimmer und Polyesterfolie finden weltweit breite Anwendung in Bereichen wie Transformatoren und Drosselspulen. Im Audiobereich werden Silberdrähte und verschiedene andere Isolatoren wie Baumwolle (manchmal mit einem Verdickungsmittel wie Bienenwachs imprägniert) und Polytetrafluorethylen (PTFE) eingesetzt. Ältere Isoliermaterialien wie Baumwolle, Papier oder Seide eignen sich jedoch nur für Anwendungen bei niedrigen Temperaturen (bis 105 °C).
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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