Манганин – сплав красного цвета, производящийся на основе меди. Он относится к категории металлов с высоким электрическим сопротивлением. В состав сплава может входить небольшое количество меди, марганца и никеля, что повышает его прочность и термостойкость. Манганин был открыт в 1880-х гг. и активно используется в современной промышленности.

Манганин

Свойства манганина

Основные свойства манганин приобретает во время термообработки. Изначально сплав не подвержен внутренней деформации. По этой причине его кристаллическая решетка с течением времени практически не изменяется.

При термической обработке фиксируется величина электрического сопротивления. Среднее значение этого параметра составляет 450 Ом/м. Плотность равняется 8000 кг/см3. Предельная рабочая температура сплава достигает 200 °C. При превышении этих значений его характеристики ухудшаются на 10 – 20%.

На механические, химические и физические параметры металла влияет его химический состав. Для этого материала характерно высокое процентное содержание меди (84%). Также в нем присутствует большое количество различных смесей из марганца (12%) и никеля (4%). При таком соотношении веществ металл становится наиболее термостойким. Температура плавления сплава составляет 960 °C. В данном случае сопротивление изменяется на 0,05% в год. Многие производители при изготовлении сплава, вместо никеля, добавляют в него кобальт. Это позволяет уменьшить стоимость материала без изменения его основных характеристик. Если вместо меди использовать серебро, то металл приобретет белый окрас. При этом его химические свойства сохранятся.

Механические свойства манганина

В отличие от остальных термостойких сплавов, манганин обладает низкой термической ЭДС (0,9 мВ — 1 мВ/°C). Но он уступает по показателям удельного сопротивления и предельной рабочей температуры. Сравнительная характеристика термостойких сплавов представлена в следующей таблице:

Сравнительная таблица сплавов
Наименование материалаУдельное сопротивление, Ом/мТермическая ЭДС, мВ/°CМаксимальная рабочая температура, °CТемпература плавления, °C
Манганин4502100 – 200960
Константан48050450 – 5001260
Нихром100011010001100

Манганин отличается от константана и нихрома следующими свойствами:

  • низкая устойчивость к коррозии в атмосфере с повышенным содержанием кислот из аммиака;
  • высокая чувствительность к влажности воздуха;
  • устойчивость к физическим деформациям с течением времени.

Технология производства данного прецизионного материала была разработана в 1889 г. на территории Германии. В России он производится в соответствии с ГОСТ 492-2006.

Металл производится в виде пластин, листов, полос и проволочных механизмов небольшого размера. Для получения этого материала используют хлористые слои железа и марганца. Полученный раствор промывается, высушивается и нагревается. После этого вещество сплавляется с медью в магнезиальных тиглях или электрических печах. При производстве важно, чтобы в него не попали частицы углерода, снижающие величину сопротивления манганина.

Применение сплава

Манганин нашел широкое применение в электронике. Он используется при создании высокоточных резисторов, мостовых схем и шунтов. Благодаря высокому удельному сопротивлению, материал применяется при изготовлении комплектующих для электроизмерительных приборов: гальванометров, амперметров, вольтметров и ваттметров. Он позволяет устройству точнее фиксировать изменения электротока.

Манганиновая проволока

Манганиновая проволока

Также манганин применяется при изготовлении проволочных механизмов. С помощью этого металла можно производить проволоки и металлические ленты разной длины и толщины. Он используется при производстве обмоточных проводов с изоляцией от натурального шелка, покрытых специальной эмалью.В зависимости от химического состава сырья меняются свойства проволок. При наличии алюминиевых примесей улучшаются механические характеристики, что позволяет использовать проволочные механизмы в кабельной промышленности. Твердый манганин, обладающий большой прочностью, используют для изготовления каркасов и внешних оболочек, мягкий – для внутреннего наполнения.

Благодаря наличию электрических свойств, сплав применяется при производстве прецизионных резисторов, являющихся главными компонентами электрометров. Изготовленные приспособления обладают устойчивым коэффициентом удельного сопротивления, что позволяет избежать появления термоэлектрических токов.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

 

Порекомендуйте эту статью:
Оцените статью:
Очень плохоПлохоСреднеХорошоотлично (голосов: 8, в среднем: 4,50 из 5)
Загрузка...
 
 

Наверх!

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: