Реферат Курсовая Конспект
Материалы высокого сопротивления - раздел Высокие технологии, Технологии конструкционных материалов Сплавы Для Электронагревательных Элементов Должны Длительно Работать На Возду...
|
Сплавы для электронагревательных элементов должны длительно работать на воздухе при высоких температурах (иногда до 1000° С и даже выше). Кроме того, во многих случаях требуется технологичность сплавов — возможность изготовления из них гибкой проволоки, иногда весьма тонкой (диаметром порядка сотых долей миллиметра). Наконец, желательно, чтобы сплавы, используемые для приборов, производимых в больших количествах — реостатов, электроплиток, электрических чайников, паяльников и т. п. — были дешевыми и по возможности не содержали дефицитных компонентов.
Манганин - это наиболее типичный и широко применяемый для изготовления образцовых резисторов и т. п. сплав. Примерный состав его: Си — 85%, Mn — 12%,, Ni — 3%; название происходит от наличия в нем марганца (латинское manganum); желтоватый цвет объясняется большим содержанием меди. Значение ρ манганина 0,42—0,48 мкОм·м. Манганин может вытягиваться в тонкую (до диаметра 0,02 мм) проволоку; часто манганиновая проволока выпускается с эмалевой изоляцией.
Константан— сплав, содержащий около 60% меди и 40% никеля. Название «константан» объясняется значительным постоянством ρ при изменении температуры. По механическим свойствам константан близок к манганину, его плотность8,9 Мг/м3. Нагревостойкость константана выше, чем манганина: константан можно применять для изготовления реостатов и электронагревательных элементов, длительно работающих при температуре 450° С. Существенным отличием константана от манганина является высокая термо-э. д. с. константана в паре с медью, а также с железом: его коэффициент термо-э. д. с. в паре с медью составляет 45—55 мкВ/К. Это является недостатком при использовании константановых резисторов в измерительных схемах; при наличии разности температур в местах контакта константановых проводников с медными возникают термоэлектродвижущие силы, которые могут явиться источником ошибок, особенно при мостовых и потенциометрических методах измерений. Зато константан с успехом может быть использован при изготовлении термопар, служащих для измерения температуры, если последняя не превышает нескольких сотен градусов.
Широкому применению константана препятствует большое содержание в его
составе дорогого и дефицитного никеля.
Сплавы на основе железа. Эти сплавы в основном применяются для электронагревательных элементов. Высокая нагревостойкость таких элементов объясняется введением в их состав достаточно больших количеств металлов, имеющих высокое значение объемного коэффициента оксидации К и потому при нагреве на воздухе образующих практически сплошную оксидную пленку.
Такими металлами являются никель, хром и алюминий. Железо, как уже отмечалось выше, имеет объемный коэффициент оксидации меньше единицы и потому при нагреве легко окисляется; чем больше содержание железа в сплаве, например с Ni и Сr, тем менее нагревостоек этот сплав.
Сплавы системы Fe—Ni—Сг называются нихромами или (c повышенном содержании Fe) ферронихромами; сплавы системы Fe—Сr—Аl называются фехралями и хромалями. Происхождение названий этих сплавов не требует разъяснения. В обозначении буквы обозначают наиболее характерные элементы, входящие в состав сплава, причем буква входит в название элемента, но не обязательно является первой буквой этого названия (например, Б означает ниобий, В— вольфрам, Г — марганец, Д — медь, К — кобальт, Л — бериллий, Н— никель, Т—титан, X — хром, Ю— алюминий и т. п.), а число — приблизительное содержание данного компонента в сплаве (в процентах по массе).
Стойкость хромо-никелевых сплавов при высокой температуре в воздушной среде объясняется близкими значениями температурных коэффициентов линейного расширения этих сплавов и их оксидных пленок. Поэтому растрескивание оксидных пленок имеет место только при резких сменах температуры; тогда при последующих нагревах кислород воздуха будет проникать в образовавшиеся трещины и производить дальнейшее окисление сплава. Поэтому при многократном кратковременном включении электронагревательного элемента из нихрома он может перегореть значительно скорее, чем в случае непрерывной работы элемента при той же температуре.
Срок жизни элементов из нихрома и других нагревостойких сплавов существенно укорачивается также при наличии колебаний сечения проволоки: в местах с уменьшенным сечением нагревательные элементы перегреваются и легче перегорают.
Длительность работы электронагревательных элементов из нихрома и аналогичных сплавов может быть во много раз увеличена при исключении доступа кислорода к поверхности проволоки.
– Конец работы –
Эта тема принадлежит разделу:
ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ... ПЕРМСКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ... Строительный факультет...
Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ: Материалы высокого сопротивления
Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:
Твитнуть |
Новости и инфо для студентов