丸型銅ベースNiCR合金180度級絶縁エナメル銅線
1.材料の概要
1)
マンガニン通常、84% の銅、12% のマンガン、4% のニッケルの合金です。
マンガニン線と箔は、抵抗温度係数がほぼゼロで長期安定性に優れているため、抵抗器、特に電流計のシャント抵抗器の製造に使用されています。1901年から1990年にかけて、いくつかのマンガニン抵抗器がアメリカ合衆国でオームの法定標準として使われました。マンガニン線は極低温システムにおける導電体としても使用され、電気接続が必要な箇所間の熱伝達を最小限に抑えます。
マンガニンは、ひずみ感度は低いが静水圧感度は高いため、高圧衝撃波(爆発物の爆発によって発生するものなど)の研究用のゲージにも使用されます。
2)
コンスタンタン銅ニッケル合金とも呼ばれるユーレカ, 前進、 そしてフェリー通常、銅55%とニッケル45%で構成されています。その主な特徴は、広い温度範囲にわたって一定の電気抵抗率です。同様に低い温度係数を持つ他の合金としては、マンガニン(Cu86Mn12Ni2).
5% (50,000 マイクロストレイン) 以上の非常に大きなひずみを測定する場合、通常は焼きなましコンスタンタン (P 合金) がグリッド材料として選択されます。この形態のコンスタンタンは非常に延性があり、ゲージ長が 0.125 インチ (3.2 mm) 以上の場合、20% を超えるひずみを加えることができます。ただし、高い周期的ひずみを受けると、P 合金は各サイクルで恒久的な抵抗率の変化を示し、ひずみゲージの対応するゼロシフトを引き起こすことに留意する必要があります。この特性と、繰り返しひずみを受けるとグリッドが早期に破損する傾向があるため、P 合金は通常、周期的ひずみの用途には推奨されません。P 合金には、金属用とプラスチック用の STC 番号 08 と 40 が用意されています。
2. エナメル線の紹介と用途
「エナメル線」と説明されていますが、実際にはエナメル塗料の層や溶融ガラス粉末から作られたガラス質エナメルでコーティングされていません。現代のマグネットワイヤは、通常、2つの異なる組成のポリマーフィルム絶縁体を1~4層(4層フィルム型ワイヤの場合)使用し、強固で連続した絶縁層を提供します。マグネットワイヤの絶縁フィルムには、(温度範囲が下がる順に)ポリビニルホルマール(Formar)、ポリウレタン、ポリイミド、ポリアミド、ポリエステル、ポリエステル-ポリイミド、ポリアミド-ポリイミド(またはアミド-イミド)、ポリイミドが使用されています。ポリイミド絶縁マグネットワイヤは、最高250℃で動作可能です。太い角型または長方形のマグネットワイヤの絶縁は、耐熱ポリイミドまたはグラスファイバーテープで巻くことで強化されることが多く、完成した巻線には絶縁ワニスを真空含浸させることで、絶縁強度と巻線の長期信頼性を向上させることがよくあります。
自立型コイルは、少なくとも 2 つの層でコーティングされたワイヤで巻かれており、最外層は加熱されると巻き線を結合する熱可塑性樹脂です。
ワニスを塗布したグラスファイバー糸、アラミド紙、クラフト紙、マイカ、ポリエステルフィルムといった他の種類の絶縁体も、変圧器やリアクターなどの様々な用途で世界中で広く使用されています。オーディオ分野では、銀線や、綿(蜜蝋などの凝固剤/増粘剤を浸透させる場合もある)やポリテトラフルオロエチレン(PTFE)などの様々な絶縁体が使用されています。古い絶縁体には綿、紙、絹などがありましたが、これらは低温用途(105℃まで)にしか使用できませんでした。
製造を容易にするため、一部の低温グレードマグネットワイヤには、はんだ付け時の熱で絶縁体を除去できるものがあります。つまり、絶縁体を剥がすことなく、端部での電気接続が可能です。
3.Cu-Ni低抵抗合金の化学組成と主な特性
プロパティグレード | CuNi1 | CuNi2 | CuNi6 | CuNi8 | CuMn3 | CuNi10 | |
主な化学組成 | Ni | 1 | 2 | 6 | 8 | _ | 10 |
Mn | _ | _ | _ | _ | 3 | _ | |
Cu | バル | バル | バル | バル | バル | バル | |
最大連続使用温度(℃) | 200 | 200 | 200 | 250 | 200 | 250 | |
20℃における抵抗率(Ωmm2/m) | 0.03 | 0.05 | 0.10 | 0.12 | 0.12 | 0.15 | |
密度(g/cm3) | 8.9 | 8.9 | 8.9 | 8.9 | 8.8 | 8.9 | |
熱伝導率(α×10-6/oC) | 100未満 | 120未満 | 60歳未満 | 57歳未満 | 38歳未満 | 50歳未満 | |
引張強度(Mpa) | ≥210 | ≥220 | ≥250 | ≥270 | ≥290 | ≥290 | |
EMF vs Cu(μV/oC)(0~100oC) | -8 | -12 | -12 | -22 | _ | -25 | |
おおよその融点(℃) | 1085 | 1090 | 1095 | 1097 | 1050 | 1100 | |
顕微鏡構造 | オーステナイト | オーステナイト | オーステナイト | オーステナイト | オーステナイト | オーステナイト | |
磁気特性 | 非 | 非 | 非 | 非 | 非 | 非 | |
プロパティグレード | CuNi14 | CuNi19 | CuNi23 | CuNi30 | CuNi34 | CuNi44 | |
主な化学組成 | Ni | 14 | 19 | 23 | 30 | 34 | 44 |
Mn | 0.3 | 0.5 | 0.5 | 1.0 | 1.0 | 1.0 | |
Cu | バル | バル | バル | バル | バル | バル | |
最大連続使用温度(℃) | 300 | 300 | 300 | 350 | 350 | 400 | |
20℃における抵抗率(Ωmm2/m) | 0.20 | 0.25 | 0.30 | 0.35 | 0.40 | 0.49 | |
密度(g/cm3) | 8.9 | 8.9 | 8.9 | 8.9 | 8.9 | 8.9 | |
熱伝導率(α×10-6/oC) | 30歳未満 | 25歳未満 | 16歳未満 | 10未満 | <0 | <-6 | |
引張強度(Mpa) | ≥310 | ≥340 | ≥350 | ≥400 | ≥400 | ≥420 | |
EMF vs Cu(μV/oC)(0~100oC) | -28 | -32 | -34 | -37 | -39 | -43 | |
おおよその融点(℃) | 1115 | 1135 | 1150 | 1170 | 1180 | 1280 | |
顕微鏡構造 | オーステナイト | オーステナイト | オーステナイト | オーステナイト | オーステナイト | オーステナイト | |
磁気特性 | 非 | 非 | 非 | 非 | 非 | 非 |