Runder NickelbasisLegierung 180Isolierter, emaillierter Kupferdraht der Klasse

1. Allgemeine Materialbeschreibung

1)

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

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

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

2)

Constantanist eine Kupfer-Nickel-Legierung, die auch bekannt ist alsEureka, Vorauszahlung, UndFähreEs besteht üblicherweise aus 55 % Kupfer und 45 % Nickel. Sein Hauptmerkmal ist sein spezifischer Widerstand, der über einen weiten Temperaturbereich konstant ist. Andere Legierungen mit ähnlich niedrigen Temperaturkoeffizienten sind bekannt, wie beispielsweise Manganin (Cu).₈₆Mn₁₂Ni₂).

Für die Messung sehr großer Dehnungen ab 5 % (50.000 µm) wird üblicherweise geglühtes Konstantan (P-Legierung) als Messgittermaterial verwendet. Konstantan ist in dieser Form sehr duktil und kann bei Messlängen ab 3,2 mm (0,125 Zoll) auf über 20 % gedehnt werden. Es ist jedoch zu beachten, dass die P-Legierung unter hohen zyklischen Dehnungen mit jedem Zyklus eine bleibende Widerstandsänderung aufweist und eine entsprechende Nullpunktverschiebung im Dehnungsmessstreifen verursacht. Aufgrund dieser Eigenschaft und der Neigung zu vorzeitigem Gitterversagen bei wiederholter Dehnung wird die P-Legierung im Allgemeinen nicht für Anwendungen mit zyklischer Dehnung empfohlen. Die P-Legierung ist mit STC-Werten von 08 bzw. 40 für die Anwendung auf Metallen bzw. Kunststoffen erhältlich.

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-Isolierung) 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.

3. Chemische Zusammensetzung und Haupteigenschaften der Cu-Ni-Legierung mit niedrigem Widerstand