Runder Nicr auf KupferbasisLegierung 180Isolierter Kupferlackdraht der Gradklasse

1. Allgemeine Materialbeschreibung

1)

Manganinist eine Legierung aus typischerweise 84 % Kupfer, 12 % Mangan und 4 % Nickel.

Manganindraht und -folie werden aufgrund ihres nahezu null Temperaturkoeffizienten und ihrer Langzeitstabilität zur Herstellung von Widerständen, insbesondere Amperemeter-Shunts, verwendet. Mehrere Manganinwiderstände dienten von 1901 bis 1990 in den USA als gesetzlicher Ohm-Standard. Manganindraht wird auch als elektrischer Leiter in kryogenen Systemen eingesetzt, um die Wärmeübertragung zwischen Punkten, die elektrische Verbindungen benötigen, zu minimieren.

Manganin wird auch in Messgeräten für die Untersuchung von Hochdruckstoßwellen (wie sie beispielsweise bei der Detonation von Sprengstoffen entstehen) verwendet, da es eine geringe Dehnungsempfindlichkeit, aber eine hohe hydrostatische Druckempfindlichkeit aufweist.

2)

Konstantanist eine Kupfer-Nickel-Legierung, auch bekannt alsEureka, Vorauszahlung, UndFähre. Es besteht üblicherweise aus 55 % Kupfer und 45 % Nickel. Sein Hauptmerkmal ist sein spezifischer Widerstand, der über einen weiten Temperaturbereich konstant ist. Es sind andere Legierungen mit ähnlich niedrigen Temperaturkoeffizienten bekannt, wie z. B. Manganin (Cu₈₆Mn₁₂Ni₂).

Zur Messung sehr großer Dehnungen ab 5 % (50.000 Mikrosträngen) wird als Gittermaterial üblicherweise geglühtes Konstantan (P-Legierung) gewählt. Konstantan in dieser Form ist sehr duktil und kann bei Messlängen von 0,125 Zoll (3,2 mm) und mehr auf über 20 % gedehnt werden. Es ist jedoch zu beachten, dass die P-Legierung unter hohen zyklischen Dehnungen mit jedem Zyklus eine gewisse dauerhafte Widerstandsänderung aufweist und eine entsprechende Nullpunktverschiebung im Dehnungsmessstreifen verursacht. Aufgrund dieser Eigenschaft und der Tendenz zum vorzeitigen Gitterausfall bei wiederholter Dehnung wird P-Legierung normalerweise nicht für zyklische Dehnungsanwendungen empfohlen. P-Legierung ist mit den STC-Nummern 08 und 40 zur Verwendung auf Metallen bzw. Kunststoffen erhältlich.

2. Einführung und Anwendungen von Emaildraht

Obwohl er als „emailliert“ beschrieben wird, ist Lackdraht in Wirklichkeit weder mit einer Schicht Emaillefarbe noch mit Glasemaille aus geschmolzenem Glaspulver überzogen. Moderner Magnetdraht verwendet typischerweise ein bis vier Schichten (bei Vierfachfoliendraht) Polymerfolienisolierung, oft aus zwei verschiedenen Zusammensetzungen, um eine robuste, durchgängige Isolierschicht zu bilden. Als Isolierfolien für Magnetdraht werden (in aufsteigender Reihenfolge des Temperaturbereichs) Polyvinylformal (Formar), Polyurethan, Polyimid, Polyamid, Polyester, Polyester-Polyimid, Polyamid-Polyimid (oder Amid-Imid) und Polyimid verwendet. Mit Polyimid isolierter Magnetdraht ist für Temperaturen bis zu 250 °C geeignet. Die Isolierung von dickerem quadratischen oder rechteckigen Magnetdraht wird oft durch Umwickeln mit einem Hochtemperatur-Polyimid- oder Glasfaserband verstärkt, und fertige Wicklungen werden oft im Vakuum mit einem Isolierlack imprägniert, um die Isolationsfestigkeit und die langfristige Zuverlässigkeit der Wicklung zu verbessern.

Selbsttragende Spulen sind mit Draht gewickelt, der mit mindestens zwei Schichten beschichtet ist. Die äußerste Schicht besteht aus einem thermoplastischen Material, das die Windungen bei Erwärmung miteinander verbindet.

Andere Isoliermaterialien wie lackiertes Glasfasergarn, Aramidpapier, Kraftpapier, Glimmer und Polyesterfolie werden weltweit für verschiedene Anwendungen wie Transformatoren und Reaktoren eingesetzt. Im Audiobereich finden sich Silberdrähte und verschiedene andere Isoliermaterialien wie Baumwolle (manchmal mit einem Koagulationsmittel/Verdickungsmittel wie Bienenwachs versetzt) ​​und Polytetrafluorethylen (PTFE). Zu den älteren Isoliermaterialien gehörten Baumwolle, Papier oder Seide, die jedoch nur für Niedertemperaturanwendungen (bis 105 °C) geeignet sind.

Zur Vereinfachung der Herstellung verfügen manche Niedertemperatur-Lackdrähte über eine Isolierung, die durch die Hitze des Lötens entfernt werden kann. Das bedeutet, dass elektrische Verbindungen an den Enden hergestellt werden können, ohne dass die Isolierung vorher entfernt werden muss.

3. Chemische Zusammensetzung und Haupteigenschaft der Cu-Ni-Legierung mit geringem Widerstand