ઉચ્ચ પ્રતિકાર સામગ્રી, ઉચ્ચ પ્રતિકાર એલોય

રિઓસ્ટેટ્સના નિર્માણ માટે, ચોકસાઇવાળા પ્રતિરોધકોનું ઉત્પાદન, ઇલેક્ટ્રિક ભઠ્ઠીઓ અને વિવિધ ઇલેક્ટ્રિક હીટિંગ ઉપકરણોનું ઉત્પાદન, ઉચ્ચ પ્રતિકાર અને નીચી સામગ્રીના વાહક પ્રતિકારનું તાપમાન ગુણાંક.

રિબન અને વાયરના રૂપમાં આ સામગ્રીઓ પ્રાધાન્યમાં 0.42 થી 0.52 ઓહ્મ * sq.mm/m ની પ્રતિકારકતા હોવી જોઈએ. આ સામગ્રીઓમાં નિકલ, તાંબુ, મેંગેનીઝ અને કેટલીક અન્ય ધાતુઓ પર આધારિત એલોયનો સમાવેશ થાય છે. બુધ વિશેષ ધ્યાનને પાત્ર છે, કારણ કે તેના શુદ્ધ સ્વરૂપમાં પારો 0.94 ઓહ્મ * sq.mm/m નો પ્રતિકાર ધરાવે છે.

વ્યક્તિગત ધોરણે એલોય માટે જરૂરી લાક્ષણિક ગુણધર્મો ચોક્કસ ઉપકરણના વિશિષ્ટ હેતુ દ્વારા નક્કી કરવામાં આવે છે જેમાં તે એલોયનો ઉપયોગ કરવામાં આવશે.

ઉદાહરણ તરીકે, સચોટ પ્રતિરોધકોના નિર્માણ માટે તાંબા સાથેના એલોયના સંપર્ક દ્વારા પ્રેરિત ઓછી થર્મોઇલેક્ટ્રીસીટીવાળા એલોયની જરૂર પડે છે. સમયાંતરે પ્રતિકાર પણ સ્થિર રહેવો જોઈએ.ભઠ્ઠીઓ અને ઇલેક્ટ્રિક હીટરમાં, એલોયનું ઓક્સિડેશન 800 થી 1100 ° સે તાપમાને પણ અસ્વીકાર્ય છે, એટલે કે, અહીં ગરમી-પ્રતિરોધક એલોયની જરૂર છે.

આ તમામ સામગ્રીઓમાં એક વસ્તુ સમાન છે - તે બધા ઉચ્ચ પ્રતિકારકતા એલોય છે, તેથી જ આ એલોયને ઉચ્ચ વિદ્યુત પ્રતિકારકતા એલોય કહેવામાં આવે છે. આ સંદર્ભમાં ઉચ્ચ વિદ્યુત પ્રતિકાર ધરાવતી સામગ્રી ધાતુઓના ઉકેલો છે અને અસ્તવ્યસ્ત માળખું ધરાવે છે, તેથી જ તેઓ પોતાની જરૂરિયાતોને પૂર્ણ કરે છે.

મેંગનિન

મેંગેનિનનો પરંપરાગત રીતે ચોકસાઇ પ્રતિકાર માટે ઉપયોગ થાય છે. મેંગેનીન નિકલ, કોપર અને મેંગેનીઝથી બનેલું છે. રચનામાં કોપર - 84 થી 86%, મેંગેનીઝ - 11 થી 13%, નિકલ - 2 થી 3% સુધી. આજે સૌથી વધુ લોકપ્રિય મેંગેનિનમાં 86% તાંબુ, 12% મેંગેનીઝ અને 2% નિકલ છે.

મેંગેનિનને સ્થિર કરવા માટે, તેમાં થોડું આયર્ન, ચાંદી અને એલ્યુમિનિયમ ઉમેરવામાં આવે છે: એલ્યુમિનિયમ - 0.2 થી 0.5%, આયર્ન - 0.2 થી 0.5%, ચાંદી - 0.1%. મેંગેનિન્સમાં લાક્ષણિક પ્રકાશ નારંગી રંગ હોય છે, તેમની સરેરાશ ઘનતા 8.4 ગ્રામ / સેમી 3 છે, અને તેમનું ગલનબિંદુ 960 ° સે છે.

0.02 થી 6 મીમી (અથવા 0.09 મીમી જાડા સ્ટ્રીપ) ના વ્યાસવાળા મેંગેનીઝ વાયર કાં તો સખત અથવા નરમ હોય છે. એન્નીલ્ડ સોફ્ટ વાયરની તાણ શક્તિ 45 થી 50 કિગ્રા / એમએમ 2 છે, વિસ્તરણ 10 થી 20% છે, પ્રતિકાર 0.42 થી 0.52 ઓહ્મ * એમએમ / એમ છે.

નક્કર વાયરની લાક્ષણિકતાઓ: 50 થી 60 kg/sq.mm, લંબાવવું - 5 થી 9% સુધી, પ્રતિકાર - 0.43 - 0.53 ઓહ્મ * sq.mm/m. મેંગેનિન વાયર અથવા ટેપનું તાપમાન ગુણાંક 3 * થી બદલાય છે 10-5 થી 5 * 10-5 1 / ° С, અને સ્થિર માટે - 1.5 * 10-5 1 / ° С સુધી.

આ લાક્ષણિકતાઓ દર્શાવે છે કે મેંગેનિનના વિદ્યુત પ્રતિકારની તાપમાનની અવલંબન અત્યંત નજીવી છે, અને આ પ્રતિકારની સ્થિરતાની તરફેણમાં એક પરિબળ છે, જે ચોક્કસ વિદ્યુત માપન ઉપકરણો માટે ખૂબ જ મહત્વપૂર્ણ છે. નીચા થર્મો-ઇએમએફ એ મેંગેનિનનો બીજો ફાયદો છે, અને તાંબાના તત્વોના સંપર્કમાં તે ડિગ્રી દીઠ 0.000001 વોલ્ટથી વધુ નહીં હોય.

મેંગેનિન વાયરની વિદ્યુત લાક્ષણિકતાઓને સ્થિર કરવા માટે, તેને વેક્યૂમ હેઠળ 400 ° સે સુધી ગરમ કરવામાં આવે છે અને આ તાપમાને 1 થી 2 કલાક સુધી રાખવામાં આવે છે. પછી વાયરને લાંબા સમય સુધી ઓરડાના તાપમાને રાખવામાં આવે છે જેથી સ્વીકાર્ય એકરૂપતા પ્રાપ્ત થાય. એલોય અને સ્થિર ગુણધર્મો મેળવે છે.

સામાન્ય ઓપરેટિંગ પરિસ્થિતિઓમાં, આવા વાયરનો ઉપયોગ 200 ° સે સુધીના તાપમાને થઈ શકે છે - સ્થિર મેંગેનિન માટે અને 60 ° સે સુધી - અસ્થિર મેંગેનિન માટે, કારણ કે અસ્થિર મેંગેનિન, જ્યારે 60 ° સે અને તેથી વધુ તાપમાને ગરમ થાય છે, તે બદલી ન શકાય તેવા ફેરફારોમાંથી પસાર થાય છે. . જે તેના ગુણધર્મોને અસર કરશે ... તેથી અસ્થિર મેંગેનિનને 60 ° સે સુધી ગરમ ન કરવું વધુ સારું છે, અને આ તાપમાન મહત્તમ અનુમતિપાત્ર ગણવું જોઈએ.

આજે, ઉદ્યોગ ઉચ્ચ તાકાત સાથે દંતવલ્ક ઇન્સ્યુલેશનમાં એકદમ મેંગેનીઝ વાયર અને વાયર બંનેનું ઉત્પાદન કરે છે - કોઇલના ઉત્પાદન માટે, સિલ્ક ઇન્સ્યુલેશનમાં અને દ્વિ-સ્તરના માઇલર ઇન્સ્યુલેશનમાં.

કોન્સ્ટેન્ટન

કોન્સ્ટેન્ટન, મેંગેનિનથી વિપરીત, વધુ નિકલ ધરાવે છે — 39 થી 41% સુધી, ઓછું તાંબુ — 60-65%, નોંધપાત્ર રીતે ઓછું મેંગેનીઝ — 1-2% — તે કોપર-નિકલ એલોય પણ છે. સ્થિરતાના પ્રતિકારનું તાપમાન ગુણાંક શૂન્ય સુધી પહોંચે છે - આ એલોયનો મુખ્ય ફાયદો છે.

કોન્સ્ટેન્ટનમાં લાક્ષણિકતા ચાંદી-સફેદ રંગ છે, ગલનબિંદુ 1270 ° સે, ઘનતા સરેરાશ 8.9 g/cm3 છે.ઉદ્યોગ 0.02 થી 5 મીમીના વ્યાસ સાથે સતત વાયરનું ઉત્પાદન કરે છે.

એન્નીલ્ડ સોફ્ટ કોન્સ્ટેન્ટન વાયર 45 — 65 kg/sq.mm ની તાણ શક્તિ ધરાવે છે, તેનો પ્રતિકાર 0.46 થી 0.48 ohm * sq.mm/m છે. સખત કોન્સ્ટેન્ટન વાયર માટે: તાણ શક્તિ — 65 થી 70 kg/sq. mm, પ્રતિકાર — 0.48 થી 0.52 Ohm * sq.mm/m. કોપર સાથે જોડાયેલ કોન્સ્ટેન્ટનની થર્મોઇલેક્ટ્રીસીટી 0.000039 વોલ્ટ પ્રતિ ડિગ્રી છે, જે ચોકસાઇ પ્રતિરોધકો અને વિદ્યુત માપન સાધનોના ઉત્પાદનમાં કોન્સ્ટેન્ટનના ઉપયોગને મર્યાદિત કરે છે.

નોંધપાત્ર રીતે, મેંગેનિનની તુલનામાં, થર્મો-ઇએમએફ થર્મોકોપલ્સ (તાંબા સાથે જોડી)માં 300 ડિગ્રી સેલ્સિયસ સુધીના તાપમાનને માપવા માટે કોન્સ્ટેન્ટન વાયરનો ઉપયોગ કરવાની મંજૂરી આપે છે. 300 ડિગ્રી સેલ્સિયસથી ઉપરના તાપમાને તાંબુ ઓક્સિડાઇઝ કરવાનું શરૂ કરશે, જ્યારે તે નોંધવું જોઈએ કે કોન્સ્ટેન્ટન માત્ર 500 °C પર ઓક્સિડાઇઝ કરવાનું શરૂ કરશે.

ઉદ્યોગ ઇન્સ્યુલેશન વગરના કોન્સ્ટેન્ટન વાયર અને ઉચ્ચ-શક્તિવાળા દંતવલ્ક ઇન્સ્યુલેશન સાથે વાઇન્ડિંગ વાયર, બે-સ્તર સિલ્ક ઇન્સ્યુલેશનમાં વાયર અને સંયુક્ત ઇન્સ્યુલેશનમાં વાયર - મીનોનો એક સ્તર અને રેશમ અથવા લવસનનો એક સ્તર બંનેનું ઉત્પાદન કરે છે.

રિઓસ્ટેટ્સમાં, જ્યાં અડીને આવેલા વળાંકો વચ્ચેનો વોલ્ટેજ થોડા વોલ્ટ કરતાં વધી જતો નથી, ત્યાં કાયમી વાયરની નીચેની મિલકતનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે: જો વાયરને થોડી સેકંડ માટે 900 ° સે પર ગરમ કરવામાં આવે અને પછી હવામાં ઠંડુ કરવામાં આવે, તો વાયર આવરી લેવામાં આવશે. ડાર્ક ગ્રે ઓક્સાઇડ ફિલ્મ સાથે. આ ફિલ્મ એક પ્રકારના ઇન્સ્યુલેશન તરીકે કામ કરી શકે છે, કારણ કે તેમાં ડાઇલેક્ટ્રિક ગુણધર્મો છે.

ગરમી પ્રતિરોધક એલોય

ઇલેક્ટ્રિક હીટર અને પ્રતિકારક ભઠ્ઠીઓમાં, ઘોડાની લગામ અને વાયરના રૂપમાં હીટિંગ તત્વો 1200 °C સુધીના તાપમાને લાંબા સમય સુધી કામ કરવા સક્ષમ હોવા જોઈએ.આ માટે ન તો તાંબુ, ન એલ્યુમિનિયમ, ન કોન્સ્ટેન્ટન, કે મેંગેનિન યોગ્ય નથી, કારણ કે 300 ° સે થી તેઓ પહેલેથી જ મજબૂત રીતે ઓક્સિડાઇઝ કરવાનું શરૂ કરે છે, ઓક્સાઇડ ફિલ્મો પછી બાષ્પીભવન થાય છે અને ઓક્સિડેશન ચાલુ રહે છે. ગરમી-પ્રતિરોધક વાયર અહીં જરૂરી છે.

ઉચ્ચ પ્રતિકાર સાથે ગરમી-પ્રતિરોધક વાયર, જ્યારે ગરમ થાય ત્યારે ઓક્સિડેશન માટે પણ પ્રતિરોધક હોય છે અને પ્રતિકારના નીચા તાપમાન ગુણાંક સાથે. આ માત્ર વિશે છે નિક્રોમ અને ફેરોનિક્રોમ્સ-નિકલ અને ક્રોમિયમના દ્વિસંગી એલોય અને નિકલ, ક્રોમિયમ અને આયર્નના ત્રિશૂળ એલોય.

આયર્ન, એલ્યુમિનિયમ અને ક્રોમિયમના ફેક્રલ અને ક્રોમલ-ટ્રિપલ એલોય પણ છે - તેઓ, એલોયમાં સમાવિષ્ટ ઘટકોની ટકાવારીના આધારે, વિદ્યુત પરિમાણો અને ગરમી પ્રતિકારમાં અલગ પડે છે. આ બધા અસ્તવ્યસ્ત માળખું સાથે ધાતુઓના નક્કર ઉકેલો છે.

આ ગરમી-પ્રતિરોધક એલોયને ગરમ કરવાથી તેમની સપાટી પર ક્રોમિયમ અને નિકલ ઓક્સાઇડની જાડી રક્ષણાત્મક ફિલ્મ બને છે, જે 1100 ° સે સુધીના ઊંચા તાપમાને પ્રતિરોધક હોય છે, આ એલોયને વાતાવરણીય ઓક્સિજન સાથે વધુ પ્રતિક્રિયાથી વિશ્વસનીય રીતે સુરક્ષિત કરે છે. તેથી ગરમી-પ્રતિરોધક એલોયના ટેપ અને વાયર ઊંચા તાપમાને, હવામાં પણ લાંબા સમય સુધી કામ કરી શકે છે.

મુખ્ય ઘટકો ઉપરાંત, એલોયમાં શામેલ છે: કાર્બન - 0.06 થી 0.15%, સિલિકોન - 0.5 થી 1.2%, મેંગેનીઝ - 0.7 થી 1.5%, ફોસ્ફરસ - 0.35%, સલ્ફર - 0.03%.

આ કિસ્સામાં, ફોસ્ફરસ, સલ્ફર અને કાર્બન એ હાનિકારક અશુદ્ધિઓ છે જે બરડતામાં વધારો કરે છે, તેથી તેમની સામગ્રીને સંપૂર્ણપણે નાબૂદ કરવા માટે હંમેશા ઘટાડવા અથવા વધુ સારી બનાવવાનો પ્રયાસ કરવામાં આવે છે. મેંગેનીઝ અને સિલિકોન ડીઓક્સિડેશનમાં ફાળો આપે છે, ઓક્સિજન દૂર કરે છે. નિકલ, ક્રોમિયમ અને એલ્યુમિનિયમ, ખાસ કરીને ક્રોમિયમ, 1200 ડિગ્રી સેલ્સિયસ સુધીના તાપમાનનો પ્રતિકાર કરવામાં મદદ કરે છે.

એલોય ઘટકો પ્રતિકાર વધારવા અને પ્રતિકારના તાપમાન ગુણાંકને ઘટાડવા માટે સેવા આપે છે, જે આ એલોયમાંથી બરાબર જરૂરી છે. જો ક્રોમિયમ 30% થી વધુ હોય, તો એલોય બરડ અને સખત હશે. પાતળા વાયર મેળવવા માટે, ઉદાહરણ તરીકે, 20 માઇક્રોન વ્યાસ, એલોયની રચનામાં 20% થી વધુ ક્રોમિયમની જરૂર નથી.

આ જરૂરિયાતો Х20Н80 અને Х15Н60 બ્રાન્ડ્સના એલોય દ્વારા પૂરી થાય છે. બાકીના એલોય 0.2 મીમીની જાડાઈ અને 0.2 મીમીના વ્યાસવાળા વાયરના ઉત્પાદન માટે યોગ્ય છે.

ફેક્રલ પ્રકારના એલોય - X13104, આયર્ન ધરાવે છે, જે તેમને સસ્તું બનાવે છે, પરંતુ ઘણા હીટિંગ ચક્ર પછી તે બરડ બની જાય છે, તેથી જાળવણી દરમિયાન ક્રોમલ અને ફેક્રલ સર્પાકારને ઠંડુ સ્થિતિમાં વિકૃત કરવું અસ્વીકાર્ય છે, ઉદાહરણ તરીકે, જો આપણે વાત કરીએ. હીટિંગ ડિવાઇસમાં લાંબા સમય સુધી કામ કરતા સર્પાકાર વિશે. સમારકામ માટે, માત્ર 300-400 ડિગ્રી સેલ્સિયસ સુધી ગરમ સર્પાકારને ટ્વિસ્ટેડ અથવા કાપી નાખવું જોઈએ. સામાન્ય રીતે, ફેક્રાલ 850 °C સુધીના તાપમાને અને ક્રોમલ - 1200 °C સુધી કામ કરી શકે છે.

નિક્રોમ હીટિંગ તત્વો, બદલામાં, સ્થિર, સહેજ ગતિશીલ મોડ્સમાં 1100 ° સે સુધીના તાપમાને સતત કામગીરી માટે રચાયેલ છે, જ્યારે તેઓ શક્તિ અથવા પ્લાસ્ટિસિટી ગુમાવશે નહીં. પરંતુ જો મોડ તીવ્ર ગતિશીલ છે, એટલે કે, તાપમાન ઘણી વખત નાટ્યાત્મક રીતે બદલાશે, કોઇલ દ્વારા વર્તમાનને વારંવાર ચાલુ અને બંધ કરવા સાથે, રક્ષણાત્મક ઓક્સાઇડ ફિલ્મો ક્રેક કરશે, ઓક્સિજન નિક્રોમમાં પ્રવેશ કરશે, અને તત્વ આખરે ઘૂસી જશે. ઓક્સિડાઇઝ અને નાશ.

આ ઉદ્યોગ ગરમી-પ્રતિરોધક એલોયથી બનેલા ખુલ્લા વાયર અને કોઇલના ઉત્પાદન માટે બનાવાયેલ દંતવલ્ક અને સિલિકોન સિલિકોન વાર્નિશથી ઇન્સ્યુલેટેડ વાયર બંનેનું ઉત્પાદન કરે છે.

પારો

બુધ વિશેષ ઉલ્લેખને પાત્ર છે કારણ કે તે એકમાત્ર ધાતુ છે જે ઓરડાના તાપમાને પ્રવાહી રહે છે. પારાના ઓક્સિડેશન તાપમાન 356.9 ° સે છે, પારો લગભગ હવાના વાયુઓ સાથે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરતું નથી. એસિડ્સ (સલ્ફ્યુરિક, હાઇડ્રોક્લોરિક) અને આલ્કલીસના ઉકેલો પારાને અસર કરતા નથી, પરંતુ તે કેન્દ્રિત એસિડ્સ (સલ્ફ્યુરિક, હાઇડ્રોક્લોરિક, નાઇટ્રિક) માં દ્રાવ્ય છે. ઝીંક, નિકલ, ચાંદી, તાંબુ, સીસું, ટીન, સોનું પારામાં ભળે છે.

પારાની ઘનતા 13.55 g/cm3 છે, પ્રવાહીથી ઘન અવસ્થામાં સંક્રમણ તાપમાન -39 °C છે, વિશિષ્ટ પ્રતિકાર 0.94 થી 0.95 ઓહ્મ * sq.mm/m છે, પ્રતિકારનું તાપમાન ગુણાંક 0 ,0009901 છે /°C... આ ગુણધર્મો પારાને ખાસ હેતુના સ્વિચ અને રિલે તેમજ પારાના રેક્ટિફાયરમાં પ્રવાહી વાહક સંપર્કો તરીકે ઉપયોગ કરવાનું શક્ય બનાવે છે. તે યાદ રાખવું અગત્યનું છે કે પારો અત્યંત ઝેરી છે.