Chemielehrer

Constantan-Definition

Constantan ist ein Draht aus einer Legierung auf Nickel- und Kupferbasis mit hohem spezifischen Widerstand, der hauptsächlich für Thermoelemente und elektrische Widerstandsheizungen verwendet wird. Es hat einen konstanten spezifischen Widerstand über einen weiten Temperaturbereich.

Zusammensetzung

Constantan besteht hauptsächlich aus Nickel und Kupfer. Es enthält 60% Nickel und 40% Kupfer.

Eigenschaften

Constantan hat eine Reihe von besonderen Eigenschaften, aufgrund derer es als die vielseitigste verfügbare Legierung bekannt ist. Einige seiner wichtigen Eigenschaften sind:

• Hohe spezifische wärme widerstand
• Vernachlässigbar temperatur Koeffizient
• Leicht duktile
• Beständig gegen atmosphärische korrosion
• Kann leicht gelötet und geformt

Constantan Physikalische Eigenschaften

Die physikalischen eigenschaften von constantan sind:

Siedepunkt – keine Daten

Schmelzpunkt – 1225 bis 1300 oC

Spezifisches Gewicht – 8,9 g / cc

Löslichkeit in Wasser – Unlöslich

Aussehen – Eine silberweiße Temperguss-Legierung

Geruch – Geruchlos

Spezifischer elektrischer Widerstand bei Raumtemperatur: 0,49 µΩ/m

Bei 20 ° c – 490 µΩ/cm

Dichte – 8,89 g/cm3

Temperaturkoeffizient ±40 ppm/K-1

Spezifische Wärmekapazität 0,39 J/(g·K)

Wärmeleitfähigkeit 19,5 W/(m.K)

Elastizitätsmodul 162 GPa

Bruchdehnung – <45%

Zugfestigkeit – 455 bis 860 MPa

Linearer Wärmeausdehnungskoeffizient 14,9 × 10-6 K-1

Bild 1 – Constantan
Quelle – binbin.net

Constantan Draht Widerstand

Der widerstand der constantan draht ist 15,94 ohm-cmil/ft. Da sich der Widerstand von Constantan nicht mit der Temperatur ändert, wird er zur Herstellung von Thermoelementen und anderen derartigen Geräten verwendet, bei denen der Widerstand für einen bestimmten Temperaturbereich konstant bleiben sollte. Es ist ein elektrischer Widerstandsdraht.

Verwendung von Constantan

Constantan wird zur Messung der Temperatur verwendet. Es wird für die Bildung von Thermoelementen zusammen mit den Drähten anderer Metalle wie Kupfer, Eisen und Chromel verwendet. Es wird insbesondere für Widerstandszwecke verwendet, da sich sein Widerstand mit der Änderung seiner Temperatur nicht wesentlich ändert. Es wird für Gleichstrom-Shunts verwendet. In den Gleichstrom-Shunts wird der niederwertige Präzisionswiderstandsdraht in einem Gleichstromkreis, der bereits einen hohen Strom führt, in Reihe mit der Last geschaltet. Es misst den Spannungsabfall; Er kann leicht den Strom messen.

Constantan-Legierung

Constantan ist eine der am häufigsten verwendeten Legierungen. Dies liegt an der Tatsache, dass es die beste Gesamtzusammensetzung der wichtigen Eigenschaften aufweist, die für viele Anwendungen mit unterschiedlichen Messgeräten benötigt werden. Constantan hat den höchsten spezifischen Widerstand unter allen anderen Legierungen, was es unempfindlich gegen Dehnung und Temperatur macht. Sein spezifischer Widerstand ist so hoch, dass er auch in sehr kleinen Gittern geeignete Widerstandswerte erreichen kann. Der Temperaturkoeffizient des Widerstands ist im Fall von Constantan überhaupt nicht zu hoch. Deshalb hat es sehr viele Vorteile über den anderen Legierungen.

Constantan hat eine gute Ermüdungsfestigkeit und ein sehr hohes Dehnungsvermögen. All diese zusätzlichen Eigenschaften machen es zu einer sehr nützlichen und guten Legierung. Aber diese Legierung zeigt Drift im Temperaturbereich von 65 ° C, daher sollte dieser Punkt im Auge behalten werden, wenn man die Stabilitätsdehnung des Messgeräts testet, da seine Stabilitätsdehnung bei dieser Temperatur kritisch ist.

Constantan Anwendungen

Die Anwendung von Constantan fällt in drei wichtige Kategorien:

Temperaturmessung

Constantan wird zur Bildung von Thermoelementen mit den Drähten aus Kupfer, Eisen und Chromel verwendet. Es wird verwendet, um Chrom-Konstantan-Thermoelemente und gute Eisen-Konstantan-Thermoelemente zu bilden.

Hochleistungs-Industrierheostaten

Constantan ist eine ideale Legierung für elektromotorische Starterwiderstände und für Hochleistungs-Industrierheostaten. Da es eine hohe spezifische Wärmebeständigkeit und eine gute Duktilität aufweist, erfüllt es die gesamte wichtige Anforderung für diese Kategorie von Spezifikationen. Constantan wird in Drähte von großer Größe oder dieser Art von Anforderung umgewandelt.

Drahtgewickelte Präzisionswiderstände

Constantan ist eine der am häufigsten verwendeten Legierungen in drahtgewickelten Präzisionswiderständen, Lautstärkereglern und temperaturstabilen Potentiometern. Es ist die Hauptattraktion in diesem Bereich aufgrund der Tatsache, dass es einen vernachlässigbaren Temperaturkoeffizienten und einen hohen Widerstand aufweist.

Entwicklung einer hohen thermischen E.M.F – Dies ist eine weitere wichtige Eigenschaft von Constantan, dass es eine hohe thermische E.M.F gegen andere Metalle entwickelt. Es wird daher in Thermoelementlegierungen mit anderen Metallen wie Eisen und Kupfer verwendet.

Typen

Es gibt zwei Arten von Konstantanlegierungen: P-Legierungen und A-Legierungen

P-Legierung

Wenn man große Dehnungen messen muss, kann er das geglühte Konstantan verwenden, um es zu messen. Das in dieser Form erhältliche Constantan ist im Allgemeinen sehr duktil und misst etwa 3 mm Länge. Es kann für mehr als 20% belastet werden. Diese p-Legierung ist mit S-T-C-Nummern von 08 und 40 erhältlich, so dass sie in Metallen und Kunststoffen verwendet werden kann.

A-Legierung

Constantan legierung können verarbeitet werden oder die entschädigung von selbst temperatur, so, dass es kann spiel eine breite palette von test material der koeffizienten der thermischen expansion. Diese Legierung wird mit den Selbsttemperaturkompensationsnummern – (S–T-C) von geliefert 00, 03, 05, 06, 13, 30, 40, und 50. Diese Selbsttemperaturkompensationszahlen haben ihre entsprechenden thermischen Koeffizienten, die in Teilen pro Million ausgedrückt werden, durch Länge pro Grad Celsius, Kelvin, oder Grad Fahrenheit.

Foto 2 – Constantan
Quelle – micc.cc

Auswirkungen von Constantan auf die Gesundheit

Constantan hat bestimmte negative Auswirkungen auf die Gesundheit von Mensch und Tier. Wenn die Tiere den Kupferstaub aus dieser Legierung einatmen, kann es zur Hämolyse der roten Blutkörperchen und zur Ablagerung von Hemofuscin in Bauchspeicheldrüse und Leber kommen.

Für einen normalen Menschen kann die Exposition gegenüber Nickel einige Gesundheitsrisiken darstellen. Da Nickel ein bestätigtes Karzinogen ist, kann es bei Menschen Krebs verursachen. Ein weiteres häufiges Problem ist die Überempfindlichkeit gegen Nickel. Es kann Allergien und Dermatitis, Lungenasthma, Entzündungsreaktionen und Konjunktivitis verursachen.

Es hat auch andere akute Wirkungen auf die anderen Körperteile. Einige seiner schädlichen Wirkungen sind:

Augen – Staubpulver kann die Augen reizen

Haut – Keine chronischen gesundheitlichen Auswirkungen

Verschlucken – Nickel hat eine geringe orale Toxizität, Kupfer kann Erbrechen und Übelkeit verursachen.

Inhalation – Es gibt bestimmte Fälle von Asthma, die aufgrund des Einatmens von Nickel- und Kupferstaub berichtet wurden. Es besteht eine hohe Wahrscheinlichkeit einer Sensibilisierung der Atemwege.

Vorsichtsmaßnahmen

Für die Lagerung von Constantan sind bestimmte Vorsichtsmaßnahmen zu treffen. Es sollte an einem kühlen und trockenen Ort in einem dicht verschlossenen Behälter gelagert werden. Nach dem Umgang mit dem Constantan sollten die Hände gründlich mit Wasser und Seife gewaschen werden. Verwenden Sie Handschuhe constantan Drähte zu berühren, und sollte nicht in direkten Kontakt kommen.