Меню

Главная
Случайная статья
Настройки
Манганин
Материал из https://ru.wikipedia.org

Манганин — прецизионный сплав на основе меди (около 85 %) с добавкой марганца (11,5—13,5 %) и никеля (2,5—3,5 %).

Характеризуется чрезвычайно малым изменением электрического сопротивления (ТКС) в диапазоне комнатных температур.

Содержание

История

Единого мнения у историков науки о первооткрывателе сплава не существует.

В англоязычной литературе сообщается[2], что манганин впервые был получен американским изобретателем Эдвардом Вестоном, обнаружившим отрицательный ТКС изобретённого в Германии сплава под названием константан. И на основе этого изучения изобрёл манганин. На химический состав и как на материал для резисторов точных электроизмерительных приборов, сопротивление резисторов которых почти не зависит от температуры, изобретатель получил патент в 1888 году[3]. В патенте описан сплав, содержащий 70 % меди и 30 % марганца (который для снижения стоимости предлагается 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»[4], под которым он получил широкую известность.

В немецкоязычной и российской литературе господствует[5][6] утверждение о приоритете в изобретении сплава германских учёных и производителей. По этой версии манганин был получен в 1889[6][7] или в 1892[8] году сотрудниками Имперского физико-технического института[нем.] Карлом Фойзнером[нем.] и Стефаном Линдеком[нем.], проводивших исследования в сотрудничестве с компанией Isabellenhtte Heusler. Права на торговую марку MANGANIN® были переданы Isabellenhtte Heusler. В некоторых источниках[9] указывается, что Фойзнер и Линдек опирались в своей работе на результаты Вестона, но во многих источниках подобные упоминания отсутствуют.

Применение

Широко применяется в измерительной технике для изготовления добавочных резисторов и шунтов (в составе электроизмерительных приборов или в виде самостоятельных изделий). Из манганина изготавливают меры электрического сопротивления — например, магазины сопротивлений.

Существенное преимущество манганина в этих применениях перед константаном — манганин обладает очень малой термоЭДС в паре с медью (не более 1 мкВ/К), поэтому в приборах высокого класса точности, или приборах, предназначенных для измерения очень малых напряжений, 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 изменению влажности воздуха.

Практически нулевое значение ТКС манганин сохраняет до температур 70—80 °C. Для снижения ТКС и снижения изменения удельного электрического сопротивления во времени манганиновую проволоку подвергают отжигу при температурах 550—600 °C в вакууме с последующим медленным охлаждением. Такая проволока может сохранять свои электрические свойства при температурах до 200 °C[10]. Изготовленные резисторы иногда дополнительно отжигаются при температуре 200 °C[11].

Разновидности

Существует несколько разновидностей манганина, например, следующие[12]:
Массовое содержание
компонентов, %
Макс. рабочая
температура, °C
Удельное сопротивление,
108 Ом·м
ТКС, 105 К1
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 50 -0,2 -2
85 Cu, 9,5 Mn, 5,5 Al 400 45 1 3


Также существуют так называемые «серебряные манганины», — сплавы с улучшенными электрическими свойствами на основе серебра вместо меди, с добавлением марганца (до 17 %), олова (до 7 %) и других химических элементов[13].

См. также

Примечания
  1. Энциклопедия по машиностроению XXL. Дата обращения: 24 июня 2017. Архивировано 7 сентября 2017 года.
  2. National Electrical Manufacturers Association. A CHRONOLOGICAL HISTORY OF ELECTRICAL DEVELOPMENT FROM 600 B.C (англ.). — New York, N.Y.: National Electrical Manufacturers Association, 1946. — P. 152.
  3. Edward Weston. Патент США №381305 от 17 апреля 1888 года. Google.com. Дата обращения: 8 февраля 2014.
  4. Measuring invisibles Weston Electrical Instrument Corporation 1938 Newark N.J. - стр. 23. Hathi Trust Digital Library. Дата обращения: 8 февраля 2014.
  5. 1 2 Манганин // Большая советская энциклопедия : [в 30 т.] / гл. ред. А. М. Прохоров. — 3-е изд. — М. : Советская энциклопедия, 1969—1978.
  6. Isabellenhtte Heusler Our history. Isabellenhtte Heusler GmbH & Co. KG. Дата обращения: 8 февраля 2014. Архивировано 21 февраля 2014 года.
  7. Chronology 1887–2012 (англ.) // The PTB-Mitteilungen : журнал / Под ред.Dr. Jens Simon. — 2012. — No. 2. — P. 10. — ISSN 0030-834X. Архивировано 24 сентября 2015 года.
  8. Манганин. Дата обращения: 11 января 2014. Архивировано 11 января 2014 года.
  9. Манганин // Большой Энциклопедический словарь. — 2000.


Литература и документация

Литература


Нормативно-техническая документация
  • ГОСТ 492—2006 «Никель, сплавы никелевые и медно-никелевые, обрабатываемые давлением. Марки»
  • ГОСТ 10155—2016 «Проволока манганиновая неизолированная. Технические условия»


Ссылки
Downgrade Counter