| Manganin | |
|---|---|
| Kemisk sammansättning | |
| Cu - 85 % Mn - 12,5 % Ni - 2,5 % | |
| legeringstyp | |
| Kopparbaserad legering | |
| Mekaniska egenskaper | |
| plast | |
| Fysikaliska egenskaper | |
| Densitet | 8,4⋅10 3 kg/m³ |
| Styrka | 300—600 MPa |
| Smält temperatur | 960°C |
| Korrosionsbeständighet | medel |
| Specifik elektrisk resistans | 0,43—0,48⋅10 −6 Ohm m. |
| Linjär expansionskoefficient | 14—19⋅10 −6 1/K |
| Värmeledningsförmåga | 22 W/(m K) |
| Förlängning vid brytning | < 50 % |
| Youngs modul | 124—159 MPa |
| Analoger | |
| Constantan | |
| Ansökan | |
| Att göra motstånd | |
| Varumärken | |
| MNMtsZ [1] | |
| Giftighet | |
| Nej | |
Manganin är en precisionslegering baserad på koppar (ca 85 %) med tillsats av mangan (11,5–13,5 %) och nickel (2,5–3,5 %).
Det kännetecknas av en extremt liten förändring i elektriskt motstånd (TCS) i området för rumstemperaturer.
Det finns ingen konsensus bland vetenskapshistoriker om upptäckaren av legeringen.
Det rapporteras i den engelskspråkiga litteraturen [2] att manganin först erhölls av den amerikanske uppfinnaren Edward Weston , som upptäckte den negativa TCR av en legering som uppfanns i Tyskland som kallas konstantan . Och på grundval av denna studie uppfann han manganin. Uppfinnaren fick patent 1888 för den kemiska sammansättningen och som material för motstånd i elektriska precisionsmätinstrument , vars resistans är nästan oberoende av temperatur. [3] Patentet beskriver en legering som innehåller 70 % koppar och 30 % mangan ( som, för att minska föreslås ersättas av ferromangan ). Uppfinnaren kallade den "legering nr 3", men de tyska tillverkarna, från vilka han lade en beställning på tillverkning av tråd av ett nytt material, gav honom sitt eget namn "Manganin" [4] , under vilket han blev allmänt känd .
I den tyskspråkiga och inhemska litteraturen dominerar uttalandet om prioriteringen i uppfinningen av legeringen av tyska forskare och tillverkare [5] [6] . Enligt denna version erhölls manganin 1889 [7] [6] eller 1892 [8] av anställda vid Imperial Institute of Physics and Technology Karl Feusneroch Stefan Lindeksom bedrivit forskning i samarbete med Isabellenhütte Heusler . Rättigheterna till varumärket MANGANIN® har överförts till Isabellenhütte Heusler. Vissa källor [9] indikerar att Feusner och Lindek förlitade sig på Westons resultat i sitt arbete, men det finns inga sådana referenser i många källor.
Det används i stor utsträckning inom mätteknik för tillverkning av ytterligare motstånd och shuntar (som en del av elektriska mätinstrument eller som oberoende produkter). Manganin används för att göra elektriska motståndsmått - till exempel motståndslådor .
En betydande fördel med manganin i dessa applikationer jämfört med konstantan är att manganin har en mycket låg termoelektrisk effekt parad med koppar (inte mer än 1 μV / K), därför används endast manganin i högprecisionsenheter, eller enheter designade för att mäta mycket låga spänningar. Samtidigt är manganin, till skillnad från konstantan, instabilt mot korrosion i en atmosfär som innehåller ångor av syror, ammoniak, och är också känsligt för förändringar i luftfuktigheten.
Nästan nollvärde av TCR-manganin behåller upp till temperaturer på 70-80 °C. För att minska TCR och minska förändringen i elektrisk resistivitet över tiden, glödgas manganintråden vid temperaturer på 550–600 °C i vakuum, följt av långsam kylning. En sådan tråd kan behålla sina elektriska egenskaper vid temperaturer upp till 200 °C [10] . Tillverkade resistorer glödgas ibland extra vid en temperatur av 200 °C [11] .
Det finns flera varianter av manganin, till exempel följande [12] :
| Massinnehåll av komponenter, % |
Max. 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 | femtio | -0,2 ÷ -2 |
| 85 Cu, 9,5 Mn, 5,5 Al | 400 | 45 | 1 ÷ 3 |
Det finns också så kallade "silvermanganiner" - legeringar med förbättrade elektriska egenskaper baserade på silver istället för koppar, med tillsats av mangan (upp till 17%), tenn (upp till 7%) och andra kemiska grundämnen [13] .
| kopparlegeringar | |
|---|---|