Константин - это собственное имя [ ненадежный источник? ] Для меди - никель сплав , также известный как Eureka , Advance , и паром . [1] Обычно он состоит из 55% меди и 45% никеля. [2] Его главная особенность - низкое тепловое изменение его удельного сопротивления , которое остается постоянным в широком диапазоне температур. Известны и другие сплавы с такими же низкими температурными коэффициентами , как манганин (Cu [86%] / Mn [12%] / Ni [2%]).
Константин | |
---|---|
Тип | Медно-никелевый сплав |
Физические свойства | |
Плотность (ρ) | 8885 кг / м 3 |
Механические свойства | |
Модуль Юнга (E) | 162 ГПа |
Предел прочности при растяжении (σ т ) | ~ 450 МПа |
Относительное удлинение (ε) при разрыве | ~ 0,25% |
Тепловые свойства | |
Температура плавления (Т м ) | 1210 ° С |
Теплопроводность (k) | 21,2 Вт / (м · К) |
Удельная теплоемкость (c) | 390 Дж / (кг · К) |
Электрические свойства | |
Удельное поверхностное сопротивление | 0,49 мкОм · м |
История
В 1887 году Эдвард Уэстон обнаружил, что металлы могут иметь отрицательный температурный коэффициент сопротивления, изобрел то, что он назвал своим «Сплавом № 2». Он был произведен в Германии, где был переименован в «Константин». [3] [4]
Константановый сплав
Из всех современных сплавов для тензодатчиков константан является самым старым и до сих пор наиболее широко используемым. Эта ситуация отражает тот факт, что константан обладает наилучшим общим сочетанием свойств, необходимых для многих приложений тензодатчиков. Этот сплав имеет, например, достаточно высокую чувствительность к деформации или калибровочный коэффициент , который относительно нечувствителен к уровню деформации и температуре . Его удельное сопротивление (4,9 × 10 -7 Ω · м) [5] является достаточно высоким , чтобы достичь подходящих значений сопротивления в даже очень малых сетях, и его температурный коэффициент из сопротивления является довольно низким. Кроме того, константан отличается хорошей усталостной долговечностью и относительно высокой способностью к удлинению . Однако константан имеет тенденцию демонстрировать непрерывный дрейф при температурах выше 65 ° C (149 ° F); [6], и эту характеристику следует принимать во внимание, когда нулевая стабильность тензодатчика критична в течение нескольких часов или дней. Константин также используется для электрического резистивного нагрева и термопар . [7]
А-сплав
Очень важно, что константан можно обрабатывать для самотемпературной компенсации, чтобы соответствовать широкому диапазону коэффициентов теплового расширения испытываемого материала . Сплав A поставляется с номерами 00, 03, 05, 06, 09, 13, 15, 18, 30, 40 и 50 самокомпенсации температуры (STC) для использования на испытательных материалах с соответствующими коэффициентами теплового расширения, выраженными в частей на миллион по длине (или мкм / м) на градус Фаренгейта.
Сплав P
Для измерения очень больших деформаций, 5% (50 000 микродеформаций ) или выше, обычно выбирается отожженный константан (сплав P). Константин в этой форме очень пластичен ; и, при калибровочной длине 0,125 дюйма (3,2 мм) и более, его можно деформировать до> 20%. Однако следует иметь в виду, что при высоких циклических деформациях сплав P будет демонстрировать некоторое постоянное изменение удельного сопротивления с каждым циклом и вызывать соответствующее смещение нуля тензодатчика. Из-за этой характеристики и тенденции к преждевременному выходу из строя решетки при повторной деформации сплав P обычно не рекомендуется для приложений с циклической деформацией. Сплав P доступен с номерами STC 08 и 40 для использования на металлах и пластмассах соответственно.
Физические свойства
Имущество | Значение |
---|---|
Удельное электрическое сопротивление при комнатной температуре [2] | 4,9 × 10 −7 Ом · м |
Температурный коэффициент при20 ° C [8] | 8 частей на миллион · K −1 |
Температурный коэффициент От -55 до 105 ° C [2] | ± 40 частей на миллион · K −1 |
Точка Кюри [9] | 35 К |
Плотность [2] | 8,9 × 10 3 кг / м 3 |
Температура плавления | 1221–1300 ° С |
Удельная теплоемкость | 390 Дж / (кг · К) |
Теплопроводность при23 ° С | 19,5 Вт / (мК) |
Линейный коэффициент теплового расширения приОт 25 до 105 ° C [2] | 14,9 × 10 −6 К −1 |
Прочность на разрыв [2] | 455–860 МПа |
Относительное удлинение при разрыве | <45% |
Модуль упругости | 162 ГПа |
Измерение температуры
Константин также используется для формирования термопар с проводами из железа , меди или хромеля . [7] Он имеет чрезвычайно сильный отрицательный коэффициент Зеебека, превышающий 0 по Цельсию, [10], что обеспечивает хорошую температурную чувствительность.
Рекомендации
- ^ MA Laughton; Д. Ф. Варн (2003). Справочник инженеров-электриков (16-е изд.). Эльзевир. п. 10/43. ISBN 0-7506-4637-3.
- ^ а б в г д е Дж. Р. Дэвис (2001). Медь и медные сплавы . ASM International. п. 158. ISBN. 0-87170-726-8.
- ^ Хронологическая история развития электротехники от Национальной ассоциации производителей электрооборудования за 600 г. до н.э. 1946. с. 59.
- ^ Д.О. Вудбери (1949). Мера величия: краткая биография Эдварда Уэстона . Макгроу-Хилл. п. 168.
- ^ «Таблица удельного сопротивления» . hyperphysics.phy-astr.gsu.edu . Проверено 18 мая 2016 .
- ^ Ханна, Р.Л. (1992). Справочник пользователя тензодатчиков . Нью-Йорк: Спрингер. п. 50. ISBN 978-0412537202.
- ^ а б «Работа с Chromel, Alumel и Constantan» . Китс Manufacturing Co . 2015-03-12 . Проверено 18 мая 2016 .
- ^ Дж. О'Мэлли (1992). Очерк теории и проблем анализа схем Шаума . McGraw-Hill Professional. п. 19 . ISBN 0-07-047824-4.
- ^ Варанаси, CV; Brunke, L .; Burke, J .; Maartense, I .; Padmaja, N .; Efstathiadis, H .; Chaney, A .; Барнс, П.Н. (2006). «Подложки из двухосно-текстурированного сплава константана (Cu 55 мас.%, Ni 44 мас.%, Mn 1 мас.%) Для проводников с покрытием YBa2Cu3O7 − x». Наука и технологии сверхпроводников . 19 (9): 896. DOI : 10,1088 / 0953-2048 / 19/9/002 .
- ^ Справочник по измерению температуры Vol. 3, отредактированный Робином Э. Бентли
Библиография
- Дж. Р. Дэвис (2001). Медь и медные сплавы . ASM International. ISBN 0-87170-726-8.
Внешние ссылки
- Национальный кадастр загрязнителей - Информационный бюллетень по меди и соединениям