1. Unterschiedliche Zutaten

Nickel-Chrom-LegierungDraht besteht hauptsächlich aus Nickel (Ni) und Chrom (Cr) und kann geringe Mengen anderer Elemente enthalten. Der Nickelgehalt in Nickel-Chrom-Legierungen liegt üblicherweise zwischen 60 % und 85 %, der Chromgehalt zwischen 10 % und 25 %. Beispielsweise weist die gängige Nickel-Chrom-Legierung Cr20Ni80 einen Chromgehalt von etwa 20 % und einen Nickelgehalt von etwa 80 % auf.

Hauptbestandteil von Kupferdraht ist Kupfer (Cu), dessen Reinheit mehr als 99,9 % erreichen kann, wie beispielsweise bei reinem T1-Kupfer mit einem Kupfergehalt von bis zu 99,95 %.

2. Unterschiedliche physikalische Eigenschaften

Farbe

Nichromdraht ist üblicherweise silbergrau. Dies liegt daran, dass der metallische Glanz von Nickel und Chrom vermischt wird, um diese Farbe zu erzielen.

- Die Farbe des Kupferdrahtes ist purpurrot, was die typische Farbe von Kupfer ist und ihm einen metallischen Glanz verleiht.

Dichte

Die lineare Dichte von Nickel-Chrom-Legierungen ist relativ hoch und liegt im Allgemeinen bei etwa 8,4 g/cm³. Beispielsweise hat 1 Kubikmeter Nichromdraht eine Masse von etwa 8400 kg.

- DerKupferdrahtDie Dichte beträgt etwa 8,96 g/cm³, und das gleiche Volumen an Kupferdraht ist etwas schwerer als Nickel-Chrom-Legierungsdraht.

Schmelzpunkt

Die Nickel-Chrom-Legierung hat einen hohen Schmelzpunkt von etwa 1400 °C, wodurch sie auch bei höheren Temperaturen eingesetzt werden kann, ohne leicht zu schmelzen.

Der Schmelzpunkt von Kupfer liegt bei etwa 1083,4℃ und ist damit niedriger als der von Nickel-Chrom-Legierungen.

Elektrische Leitfähigkeit

Kupferdraht leitet Strom sehr gut. Unter Standardbedingungen besitzt Kupfer eine elektrische Leitfähigkeit von etwa 5,96 × 10⁻⁵ S/m. Dies liegt an der Elektronenstruktur der Kupferatome, die eine gute Stromleitung ermöglicht. Kupfer ist ein weit verbreitetes leitfähiges Material, das beispielsweise in der Energieübertragung eingesetzt wird.

Nickel-Chrom-Legierungsdraht besitzt eine geringe elektrische Leitfähigkeit, die mit etwa 1,1 × 10⁶ S/m deutlich niedriger ist als die von Kupfer. Dies ist auf die Atomstruktur und die Wechselwirkung von Nickel und Chrom in der Legierung zurückzuführen, wodurch die Elektronenleitung bis zu einem gewissen Grad behindert wird.

Wärmeleitfähigkeit

Kupfer besitzt eine ausgezeichnete Wärmeleitfähigkeit von etwa 401 W/(m·K), weshalb es überall dort weit verbreitet ist, wo eine gute Wärmeleitfähigkeit erforderlich ist, beispielsweise bei Wärmeableitungsvorrichtungen.

Die Wärmeleitfähigkeit der Nickel-Chrom-Legierung ist relativ gering und liegt im Allgemeinen zwischen 11,3 und 17,4 W/(m·K).

3. Unterschiedliche chemische Eigenschaften

Korrosionsbeständigkeit

Nickel-Chrom-Legierungen weisen eine gute Korrosionsbeständigkeit auf, insbesondere in Umgebungen mit hohen Temperaturen und hoher Oxidationsbelastung. Nickel und Chrom bilden auf der Legierungsoberfläche einen dichten Oxidfilm, der weitere Oxidationsreaktionen verhindert. Beispielsweise schützt diese Oxidschicht in heißer Luft das Metall im Inneren der Legierung vor weiterer Korrosion.

Kupfer oxidiert an der Luft leicht zu basischem Kupfercarbonat (Cu₂(OH)₂CO₃). Besonders in feuchter Umgebung korrodiert die Kupferoberfläche allmählich, seine Korrosionsbeständigkeit gegenüber einigen nicht oxidierenden Säuren ist jedoch relativ gut.

Chemische Stabilität

Nichromlegierungen zeichnen sich durch hohe chemische Stabilität aus und bleiben in Gegenwart vieler Chemikalien stabil. Sie weisen eine gewisse Toleranz gegenüber Säuren, Basen und anderen Chemikalien auf, reagieren jedoch auch mit stark oxidierenden Säuren.

- Kupfer reagiert in einigen starken Oxidationsmitteln (wie z. B. Salpetersäure) unter Einwirkung einer heftigeren chemischen Reaktion. Die Reaktionsgleichung lautet: \(3Cu + 8HNO₃(verdünnt)=3Cu(NO₃ +2NO↑ + 4H₂O\).

4. Verschiedene Anwendungsgebiete

- Nickel-Chrom-Legierungsdraht

Aufgrund seines hohen spezifischen Widerstands und seiner hohen Temperaturbeständigkeit wird es hauptsächlich zur Herstellung elektrischer Heizelemente verwendet, beispielsweise für Heizdrähte in Elektroöfen und elektrischen Warmwasserbereitern. In diesen Geräten wandeln Nichromdrähte elektrische Energie effizient in Wärme um.

- Es wird auch in einigen Fällen eingesetzt, in denen die mechanischen Eigenschaften in Umgebungen mit hohen Temperaturen erhalten bleiben müssen, wie beispielsweise bei den Stützteilen von Hochtemperaturöfen.

- Kupferdraht

Kupferdraht wird hauptsächlich für die Energieübertragung verwendet, da seine gute elektrische Leitfähigkeit die Energieverluste während der Übertragung reduziert. Im Stromnetz werden zahlreiche Kupferdrähte zur Herstellung von Leitungen und Kabeln verwendet.

Kupfer wird auch zur Verbindung elektronischer Bauteile verwendet. In elektronischen Produkten wie Computern und Mobiltelefonen ermöglichen Kupferdrähte die Signalübertragung und Stromversorgung zwischen verschiedenen elektronischen Komponenten.