قاعدة نحاسية مستديرة من النيكل والكربيدسبيكة 180سلك نحاسي معزول ومطلي بالمينا من الدرجة الأولى
1. وصف عام للمادة
1)
المنجنيزهي سبيكة تتكون عادةً من 84% نحاس، و12% منغنيز، و4% نيكل.
تُستخدم أسلاك ورقائق المنجانين في صناعة المقاومات، وخاصةً مقاومات التحويلة في الأميتر، نظرًا لمعامل مقاومتها الحراري شبه المعدوم واستقرارها على المدى الطويل. وقد اعتُمدت العديد من مقاومات المنجانين كمعيار قانوني للأوم في الولايات المتحدة من عام 1901 إلى عام 1990. كما يُستخدم سلك المنجانين كموصل كهربائي في الأنظمة المبردة، مما يقلل من انتقال الحرارة بين النقاط التي تتطلب توصيلات كهربائية.
يستخدم المنجنيز أيضًا في أجهزة القياس لدراسات موجات الصدمة عالية الضغط (مثل تلك الناتجة عن تفجير المتفجرات) لأنه يتميز بحساسية منخفضة للإجهاد ولكن حساسية عالية للضغط الهيدروستاتيكي.
2)
قسطنطينهو سبيكة من النحاس والنيكل تُعرف أيضاً باسميوريكا, يتقدم، والعبارةيتكون عادةً من 55% نحاس و45% نيكل. ميزته الرئيسية هي مقاومته الكهربائية، التي تبقى ثابتة على نطاق واسع من درجات الحرارة. توجد سبائك أخرى ذات معاملات حرارية منخفضة مماثلة، مثل المنجنيز (Cu).86Mn12Ni2).
لقياس الإجهادات الكبيرة جدًا، 5% (50000 ميكروستريان) أو أكثر، يُختار عادةً الكونستانتان المُلدّن (سبيكة P) كمادة للشبكة. يتميز الكونستانتان في هذه الحالة بليونته العالية، ويمكن إجهاده بنسبة تزيد عن 20% في أطوال قياس تبلغ 3.2 مم (0.125 بوصة) أو أكثر. مع ذلك، يجب الأخذ في الاعتبار أنه تحت تأثير الإجهادات الدورية العالية، ستُظهر سبيكة P تغيرًا دائمًا في المقاومة الكهربائية مع كل دورة، مما يُسبب انزياحًا مُقابلًا للصفر في مقياس الإجهاد. نظرًا لهذه الخاصية، وميل الشبكة للتلف المُبكر مع الإجهاد المُتكرر، لا يُنصح عادةً باستخدام سبيكة P في تطبيقات الإجهاد الدوري. تتوفر سبيكة P بأرقام STC 08 و40 للاستخدام على المعادن والبلاستيك، على التوالي.
2. مقدمة عن الأسلاك المطلية بالمينا وتطبيقاتها
على الرغم من وصفها بأنها "مطلية بالمينا"، فإن الأسلاك المطلية بالمينا لا تُغطى في الواقع بطبقة من طلاء المينا ولا بمينا زجاجية مصنوعة من مسحوق الزجاج المنصهر. تستخدم أسلاك المغناطيس الحديثة عادةً من طبقة إلى أربع طبقات (في حالة الأسلاك رباعية الطبقات) من عازل أغشية البوليمر، وغالبًا ما تكون من تركيبتين مختلفتين، لتوفير طبقة عازلة متينة ومتصلة. تستخدم أغشية عزل أسلاك المغناطيس (مرتبة حسب نطاق درجة الحرارة المتزايد) بولي فينيل فورمال (فورمار)، وبولي يوريثان، وبولي إيميد، وبولي أميد، وبوليستر، وبوليستر-بولي إيميد، وبولي أميد-بولي إيميد (أو أميد-إيميد)، وبولي إيميد. يمكن لأسلاك المغناطيس المعزولة بالبولي إيميد العمل حتى 250 درجة مئوية. غالبًا ما يتم تعزيز عزل أسلاك المغناطيس المربعة أو المستطيلة السميكة عن طريق لفها بشريط بولي إيميد أو ألياف زجاجية عالي الحرارة، وغالبًا ما تُشرب اللفائف المكتملة بتفريغ الهواء بورنيش عازل لتحسين قوة العزل وموثوقية اللفائف على المدى الطويل.
يتم لف الملفات ذاتية الدعم بسلك مغطى بطبقتين على الأقل، والطبقة الخارجية عبارة عن مادة بلاستيكية حرارية تربط اللفات معًا عند تسخينها.
تُستخدم أنواع أخرى من العزل، مثل خيوط الألياف الزجاجية المطلية بالورنيش، وورق الأراميد، وورق الكرافت، والميكا، وأغشية البوليستر، على نطاق واسع في جميع أنحاء العالم لتطبيقات متنوعة كالمحولات والمفاعلات. وفي قطاع الصوتيات، يُستخدم سلك مصنوع من الفضة، بالإضافة إلى مواد عازلة أخرى، مثل القطن (المُشبع أحيانًا بمادة مُخثرة/مُكثفة، كشمع العسل) ومتعدد رباعي فلورو الإيثيلين (PTFE). وشملت مواد العزل القديمة القطن والورق والحرير، إلا أنها لا تُستخدم إلا في التطبيقات ذات درجات الحرارة المنخفضة (حتى 105 درجة مئوية).
لتسهيل عملية التصنيع، تحتوي بعض أسلاك المغناطيس منخفضة الحرارة على عازل يمكن إزالته بحرارة اللحام. وهذا يعني إمكانية إجراء التوصيلات الكهربائية عند الأطراف دون الحاجة إلى إزالة العازل أولاً.
3. التركيب الكيميائي والخصائص الرئيسية لسبائك النحاس والنيكل ذات المقاومة المنخفضة
| درجة العقارات | CuNi1 | CuNi2 | CuNi6 | CuNi8 | CuMn3 | CuNi10 | |
| التركيب الكيميائي الرئيسي | Ni | 1 | 2 | 6 | 8 | _ | 10 |
| Mn | _ | _ | _ | _ | 3 | _ | |
| Cu | بال | بال | بال | بال | بال | بال | |
| أقصى درجة حرارة تشغيل مستمرة (درجة مئوية) | 200 | 200 | 200 | 250 | 200 | 250 | |
| المقاومة النوعية عند 20 درجة مئوية (Ωmm2/m) | 0.03 | 0.05 | 0.10 | 0.12 | 0.12 | 0.15 | |
| الكثافة (جم/سم3) | 8.9 | 8.9 | 8.9 | 8.9 | 8.8 | 8.9 | |
| الموصلية الحرارية (α×10-6/درجة مئوية) | أقل من 100 | أقل من 120 | أقل من 60 | <57 | أقل من 38 | أقل من 50 | |
| قوة الشد (ميجا باسكال) | ≥210 | ≥220 | ≥250 | ≥270 | ≥290 | ≥290 | |
| القوة الدافعة الكهربائية مقابل النحاس (ميكروفولت/درجة مئوية) (0~100 درجة مئوية) | -8 | -12 | -12 | -22 | _ | -25 | |
| نقطة الانصهار التقريبية (درجة مئوية) | 1085 | 1090 | 1095 | 1097 | 1050 | 1100 | |
| البنية المجهرية | الأوستنيت | الأوستنيت | الأوستنيت | الأوستنيت | الأوستنيت | الأوستنيت | |
| خاصية مغناطيسية | غير | غير | غير | غير | غير | غير | |
| درجة العقارات | CuNi14 | CuNi19 | CuNi23 | CuNi30 | CuNi34 | CuNi44 | |
| التركيب الكيميائي الرئيسي | Ni | 14 | 19 | 23 | 30 | 34 | 44 |
| Mn | 0.3 | 0.5 | 0.5 | 1.0 | 1.0 | 1.0 | |
| Cu | بال | بال | بال | بال | بال | بال | |
| أقصى درجة حرارة تشغيل مستمرة (درجة مئوية) | 300 | 300 | 300 | 350 | 350 | 400 | |
| المقاومة النوعية عند 20 درجة مئوية (Ωmm2/m) | 0.20 | 0.25 | 0.30 | 0.35 | 0.40 | 0.49 | |
| الكثافة (جم/سم3) | 8.9 | 8.9 | 8.9 | 8.9 | 8.9 | 8.9 | |
| الموصلية الحرارية (α×10-6/درجة مئوية) | أقل من 30 | أقل من 25 | أقل من 16 عامًا | أقل من 10 | <0 | <-6 | |
| قوة الشد (ميجا باسكال) | ≥310 | ≥340 | ≥350 | ≥400 | ≥400 | ≥420 | |
| القوة الدافعة الكهربائية مقابل النحاس (ميكروفولت/درجة مئوية) (0~100 درجة مئوية) | -28 | -32 | -34 | -37 | -39 | -43 | |
| نقطة الانصهار التقريبية (درجة مئوية) | 1115 | 1135 | 1150 | 1170 | 1180 | 1280 | |
| البنية المجهرية | الأوستنيت | الأوستنيت | الأوستنيت | الأوستنيت | الأوستنيت | الأوستنيت | |
| خاصية مغناطيسية | غير | غير | غير | غير | غير | غير | |
150 0000 2421