Сплави з високим електричним опором діляться на три групи:
- Сплави для магазинів опорів, різних еталонів, додаткових опорів, шунтів;
- Сплави для опорів і реостатів;
- Сплави для електронагрівальних приладів і печей.
До сплавів першої групи висувають такі вимоги: високий питомий опір, близький до нуля температурний коефіцієнт опору , мала термоелектрорушійна сила в поєднанні з іншими металами (особливо з міддю ), Сталість опору в часі, висока стійкість проти корозії. До сплавів цієї групи відносяться сплави на основі міді - манганин і константан.
манганін
Сплав коричнево-червонуватого кольору, що складається з 86% міді, 12% марганцю і 2% нікелю. Манганін має питомий опір 0,42 - 0,43 Ом × мм ² / м, щільність 8,4 кг / дм³, міцність на розрив 40 - 55 кг / мм, дуже малі температурний коефіцієнт опору і термо-ЕРС (електрорушійну силу), допустиму робочу температуру не вище 60 ° С. Манганін є найкращим матеріалом для виготовлення магазинів опорів, зразкових опорів і шунтів.
константан
Сплав 60% міді і 40% нікелю. Константан має питомий опір 0,5 Ом × мм ² / м, щільність 8,9 кг / дм³, міцність на розрив 40 - 50 кг / мм.
Константан застосовується для виготовлення реостатів і електронагрівальних опорів, якщо їх робоча температура не перевищує 400 - 450 ° С.
Константан в поєднанні з міддю має високу термо-ЕРС і тому не може бути застосований для виготовлення еталонних опорів до точних приладів, так як ця додаткова ЕРС буде спотворювати показання приладів. Це властивість константана використовується при виготовленні термопар для вимірювання температур порядку кілька сотень градусів.
Сплав для реостатів або для опорів повинен бути дешевим, мати велике питомий опір і малий температурний коефіцієнт опору. Для цих цілей застосовують сплави на мідній основі, наприклад константан, нікелін і інші.
Для здешевлення матеріалу нікель в реостатних сплавах замінений цинком і залізом. Сплави, що застосовуються для електронагрівальних приладів і печей, повинні добре оброблятися, бути механічно міцними, дешевими, мати високий питомий опір і тривалий час працювати при високій температурі без окислення.
При нагріванні металу на його поверхні утворюється оксидна плівка, яка повинна запобігти подальшому руйнуванню металу. Метали - мідь, залізо і кобальт - мають пористу оксидну плівку, тому при нагріванні вони швидко руйнуються. Такі метали, як нікель, хром і алюміній , Покриваються при нагріванні щільною оксидною плівкою, тому жаротривкі сплави роблять на основі цих металів.
Ніхром
Сплав нікелю і хрому. До ніхроми відноситься також ферроніхром, який, крім нікелю і хрому, містить залізо (58 - 62% нікелю, 15 - 17% хрому, решта - залізо). Щільність ніхрому 8,4 кг / дм³, міцність на розрив 70 кг / мм, питомий опір близько 1,0 Ом × мм ² / м. Нихром випускається у вигляді дроту і стрічки, які йдуть на виготовлення спіралей електронагрівальних приладів і печей, що мають робочу температуру до 1000 ° С.
Фехраль
Сплав 12 - 15% хрому, 3 - 5% алюмінію, інше залізо. Фехраль має щільність 7,5 кг / дм³, міцність на розрив 70 кг / мм і питомий опір близько 1,2 Ом × мм ² / м. Робоча температура фехралю близько 800 ° С.
хромаль
Сплав 28 - 30% алюмінію, інше залізо. Міцність хромаль на розрив 80 кг / мм, питомий опір 1,3 - 1,4 Ом × мм ² / м, допустима робоча температура 1250 ° С.
Джерело: Кузнецов М. І., "Основи електротехніки" - 9-е видання, виправлене - Москва: Вища школа, 1964 - 560с.