Манганин
| Манганин | |
| Тип сплава | |
|---|---|
|
Сплав меди |
|
| Физические свойства | |
| Плотность |
8,4 *10³ кг/м³ |
| Температура плавления |
960 °C |
| Удельное электрическое сопротивление |
0,43-0,48·10−6 Ом·м. |
Манганин — термостабильный сплав на основе меди (Cu) (около 85 %) с добавкой марганца (Mn) (11,5—13,5 %) и никеля (Ni) (2,5—3,5 %). Характеризуется чрезвычайно малым изменением электрического сопротивления в области комнатных температур.
Содержание
История[править | править вики-текст]
Единого мнения о первооткрывателе сплава не существует.
В англоязычной литературе господствует[1] утверждение о том, что манганин впервые был получен американским изобретателем Эдвардом Вестоном в 1888 [2] на основе константана, как материал для катушек электроизмерительных приборов, сопротивление которого не зависит от температуры. В патенте описан сплав содержащий 70 % меди и 30 % марганца (который для снижения стоимости допускается заменить ферромарганцем). Изобретатель назвал его "Сплав №3", но германские производители, у которых он разместил заказ на производство проволоки из нового материала, дали ему собственное наименование "Манганин" [3] под которым он получил известность.
В немецкоязычной и отечественной литературе господствует[4] [5] утверждение о приоритете германских учёных и производителей. По этой версии манганин был получен в 1889[6] [5] или в 1892 [7] году сотрудниками Имперского физико-технического института Карлом Фойзнером и Стефаном Линдеком проводивших исследования в сотрудничестве с компанией Isabellenhütte Heusler. Права на торговую марку MANGANIN® были переданы Isabellenhütte Heusler. В некоторых источниках [8] указывается, что Фойзнер и Линдек опирались в своей работе на результаты Вестона, но обычно подобные упоминания отсутствуют.
Применение[править | править вики-текст]
Широко применяется в измерительной технике для изготовления добавочных сопротивлений и шунтов (в составе электроизмерительных приборов или виде самостоятельных изделий). Из манганина изготавливают меры электрического сопротивления - катушки и магазины сопротивлений.
Существенное преимущество манганина перед константаном заключается в том, что манганин обладает очень малой термоЭДС в паре с медью (не более 1 мкв/1 °C), поэтому в приборах высокого класса точности применяют только манганин. В то же время манганин, в отличие от константана, неустойчив против коррозии в атмосфере, содержащей пары кислот, аммиака, а также чувствителен к значительному изменению влажности воздуха.
Свои электрические свойства манганин сохраняет при температурах до 70 - 80 °C. Для снижения ТКС и стабилизации сопротивления во времени манганиновую проволоку подвергают отжигу при температурах 550 - 600 °C в вакууме с последующим медленным охлаждением. Такой провод может сохранять свои свойства при температурах до 200 °C[9]. Намотанные катушки иногда дополнительно отжигаются при температуре 200 °C[10].
Разновидности[править | править вики-текст]
Существует несколько разновидностей манганина, например, следующие[11]:
| Массовое содержание компонентов, % |
Макс. рабочая температура, °C |
Удельное сопротивление, 10-8 Ом·м |
ТКС, 10-5 К-1 |
| 86Cu, 12Mn, 2Ni | 300 | 43 | 1 ÷ 2 |
| 85Cu, 2Mn | 300 | 51 | 0,8 |
| 84Cu, 13Mn, 2Al | 400 | 50 | -0,2 ÷ -2 |
| 85Cu, 9.5Mn, 5.5Al | 400 | 45 | 1 ÷ 3 |
Также существуют «серебряные манганины», сделанные на основе серебра вместо меди, с добавлением марганца (до 17 %), олова (до 7 %) и других химических элементов[12].
См.также[править | править вики-текст]
Примечания[править | править вики-текст]
- ↑ National Electrical Manufacturers Association. A CHRONOLOGICAL HISTORY OF ELECTRICAL DEVELOPMENT FROM 600 B.C.. — New York, N.Y.: National Electrical Manufacturers Association, 1946. — P. 152.
- ↑ Edward Weston. Патент США №381305 от 17 апреля 1888 года. Google.com. Проверено 8 февраля 2014.
- ↑ Measuring invisibles Weston Electrical Instrument Corporation 1938 Newark N.J. - стр. 23. Hathi Trust Digital Library. Проверено 8 февраля 2014.
- ↑ Манганин // Энциклопедический словарь Брокгауза и Ефрона : в 86 т. (82 т. и 4 доп.). — СПб., 1890—1907.
- ↑ 1 2 Манганин — статья из Большой советской энциклопедии (3-е издание)
- ↑ Isabellenhütte Heusler Our history. Isabellenhütte Heusler GmbH & Co. KG. Проверено 8 февраля 2014.
- ↑ Chronology 1887–2012 (англ.) // The PTB-Mitteilungen : журнал / Под ред.Dr. Jens Simon. — 2012. — No. 2. — P. 10. — ISSN 0030-834X.
- ↑ David Cahan. An Institute for an Empire: The Psysikalisch-Technische Reichsanstalt, 1871-1918. — Cambridge, UK.: Cambridge University Press, 1989. — P. 115. — ISBN 0521330572.
- ↑ Манганин. Проверено 11 января 2014.
- ↑ Богородицкий Н.П., Пасынков В.В., Тареев Б.М. Электротехнические материалы: Учебник для вузов.. — 7-е изд., перераб. и доп.. — Л.:: Энергоатомиздат, 1985. — С. 216.
- ↑ Физические величины: справочник / Под ред. И. С. Григорьева, Е. З. Мейлихова. — М.: Энергоатомиздат, 1991. — С. 444. — 1232 с. — 50 000 экз. — ISBN 5-283-0413-5.
- ↑ Манганин (рус.) // Большой Энциклопедический словарь. — 2000.
Литература и документация[править | править вики-текст]
Литература[править | править вики-текст]
- Богородицкий Н.П., Пасынков В.В., Тареев Б.М. Электротехнические материалы: Учебник для вузов.. — 7-е изд., перераб. и доп.. — Л.:: Энергоатомиздат, 1985. — 304 с.
Нормативно-техническая документация[править | править вики-текст]
- ГОСТ 492-2006 "Никель, сплавы никелевые и медно-никелевые обрабатываемые давлением. Марки"
- ГОСТ 10155-75 "Проволока манганиновая неизолированная. Технические условия"
Ссылки[править | править вики-текст]
- Манганин / Л. Л. Жуков // Большая советская энциклопедия : [в 30 т.] / гл. ред. А. М. Прохоров. — 3-е изд. — М. : Советская энциклопедия, 1969—1978.
- Манганин. Проверено 11 января 2014.
| Сплавы меди | |
|---|---|
|
Абиссинское золото • Бронза • Константан • Латунь • Манганин • Мельхиор • Монель-металл • Нейзильбер • Северное золото • Французское золото |
