| Manganin | |
|---|---|
| Kemisk sammensætning | |
| Cu - 85 % Mn - 12,5 % Ni - 2,5 % | |
| legeringstype | |
| Kobberbaseret legering | |
| Mekaniske egenskaber | |
| plast | |
| Fysiske egenskaber | |
| Massefylde | 8,4⋅10 3 kg/m³ |
| Styrke | 300-600 MPa |
| Smeltetemperatur | 960°C |
| Korrosionsbestandighed | gennemsnit |
| Specifik elektrisk modstand | 0,43—0,48⋅10 −6 Ohm m. |
| Lineær ekspansionskoefficient | 14—19⋅10 −6 1/K |
| Varmeledningsevne | 22 W/(m K) |
| Forlængelse ved pause | < 50 % |
| Youngs modul | 124—159 MPa |
| Analoger | |
| Constantan | |
| Ansøgning | |
| At lave modstande | |
| Varemærker | |
| MNMtsZ [1] | |
| Toksicitet | |
| Ingen | |
Manganin er en præcisionslegering baseret på kobber (ca. 85%) med tilsætning af mangan (11,5-13,5%) og nikkel (2,5-3,5%).
Det er karakteriseret ved en ekstrem lille ændring i elektrisk modstand (TCS) i området for rumtemperaturer.
Der er ingen konsensus blandt videnskabshistorikere om opdageren af legeringen.
Det er rapporteret i den engelsksprogede litteratur [2] at manganin først blev opnået af den amerikanske opfinder Edward Weston , som opdagede den negative TCR af en legering opfundet i Tyskland kaldet constantan . Og på grundlag af denne undersøgelse opfandt han manganin. Opfinderen modtog et patent i 1888 for den kemiske sammensætning og som materiale til modstande af præcisions elektriske måleinstrumenter , hvis modstand er næsten uafhængig af temperatur [3] Patentet beskriver en legering indeholdende 70% kobber og 30% mangan ( som for at reducere foreslået erstattet af ferromangan ). Opfinderen kaldte det "legering nr. 3", men de tyske producenter, fra hvem han afgav en ordre på fremstilling af tråd af et nyt materiale, gav ham sit eget navn "Manganin" [4] , hvorunder han blev almindelig kendt .
I den tysksprogede og indenlandske litteratur dominerer udsagnet om tyske videnskabsmænds og producenters prioritet i opfindelsen af legeringen [5] [6] . Ifølge denne version blev manganin opnået i 1889 [7] [6] eller i 1892 [8] af ansatte ved Imperial Institute of Physics and Technology Karl Feusnerog Stefan Lindekder forskede i samarbejde med Isabellenhütte Heusler . Rettighederne til varemærket MANGANIN® er overdraget til Isabellenhütte Heusler. Nogle kilder [9] indikerer, at Feusner og Lindek stolede på Westons resultater i deres arbejde, men der er ingen sådanne referencer i mange kilder.
Det er meget udbredt i måleteknologi til fremstilling af yderligere modstande og shunts (som en del af elektriske måleinstrumenter eller som uafhængige produkter). Manganin bruges til at lave elektriske modstandsmål - for eksempel modstandsbokse .
En væsentlig fordel ved manganin i disse applikationer i forhold til konstantan er, at manganin har en meget lav termoEMF parret med kobber (ikke mere end 1 μV / K), derfor bruges kun manganin i højpræcisionsenheder eller enheder designet til at måle meget lavt. spændinger. Samtidig er manganin, i modsætning til constantan, ustabilt over for korrosion i en atmosfære, der indeholder sure dampe, ammoniak, og er også følsomt over for ændringer i luftfugtighed.
Næsten nul værdi af TCR-manganin bevarer op til temperaturer på 70-80 °C. For at reducere TCR og reducere ændringen i elektrisk resistivitet over tid, udglødes manganintråden ved temperaturer på 550-600 °C i vakuum, efterfulgt af langsom afkøling. En sådan ledning kan bevare sine elektriske egenskaber ved temperaturer op til 200 °C [10] . Fremstillede modstande udglødes nogle gange yderligere ved en temperatur på 200 °C [11] .
Der er flere varianter af manganin, for eksempel følgende [12] :
| Masseindhold af komponenter, % |
Maks. driftstemperatur , °C |
Resistivitet, 10 -8 Ohm m |
TKS, 10 -5 K -1 |
| 86 Cu, 12 Mn, 2 Ni | 300 | 43 | 1 ÷ 2 |
| 85 Cu, 2 Mn | 300 | 51 | 0,8 |
| 84 Cu, 13 Mn, 2 Al | 400 | halvtreds | -0,2 ÷ -2 |
| 85 Cu, 9,5 Mn, 5,5 Al | 400 | 45 | 1 ÷ 3 |
Der findes også såkaldte "sølvmanganiner" - legeringer med forbedrede elektriske egenskaber baseret på sølv i stedet for kobber, med tilsætning af mangan (op til 17%), tin (op til 7%) og andre kemiske grundstoffer [13] .
| kobberlegeringer | |
|---|---|