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Définition de Constantan

Constantan est un fil d’alliage à base de nickel et de cuivre qui a une résistivité élevée et est principalement utilisé pour les thermocouples et le chauffage par résistance électrique. Il a une résistivité constante sur une large plage de températures.

Composition

Principalement, le constantan est composé de nickel et de cuivre. Il contient 60% de nickel et 40% de cuivre.

Caractéristiques

Constantan a un certain nombre de caractéristiques spéciales grâce auxquelles il est connu comme l’alliage le plus polyvalent disponible. Certaines de ses caractéristiques importantes sont:

• Résistance thermique spécifique élevée
• Coefficient de température négligeable
• Facilement ductile
• Résistant à la corrosion atmosphérique
• Peut être facilement soudé et moulé

Propriétés physiques de Constantan

Les propriétés physiques de constantan sont:

Point d’ébullition – pas de données

Point de fusion – 1225 à 1300 oC

Densité – 8,9 g / cc

Solubilité dans l’eau insoluble

Apparence – Un alliage malléable blanc argenté

Odeur – Inodore

Résistivité électrique à température ambiante: 0,49 µΩ / m

À 20 ° c – 490 µΩ / cm

Densité – 8,89 g / cm3

Coefficient de température ± 40 ppm / K – 1

Capacité thermique spécifique 0,39 J / (g · K)

Conductivité thermique 19,5 W/(m.K)

Module élastique 162 GPa

Allongement à la rupture – <45%

Résistance à la traction – 455 à 860 MPa

Coefficient linéaire de dilatation thermique 14,9 × 10-6 K-1

Photo 1 – Constantan
Source – binbin.net

Résistance du fil Constantan

La résistance du fil constantan est de 15,94 ohm-cmil / ft. Puisque la résistance du constantan ne change pas avec la température, il est utilisé dans le but de fabriquer des thermocouples et d’autres appareils de ce type où la résistance doit rester constante pour une plage de température particulière. C’est un fil de résistance électrique.

Utilisations du Constantan

Le Constantan est utilisé pour la mesure de la température. Il est utilisé pour la formation de thermocouples, avec les fils d’autres métaux tels que le cuivre, le fer et le chromel. Il est particulièrement utilisé à des fins de résistance car sa résistance ne change pas beaucoup avec le changement de température. Il est utilisé pour les shunts de courant continu. Dans les shunts de courant continu, le fil de résistance de précision de faible valeur est placé en série avec la charge dans un circuit à courant continu, qui transporte déjà un courant élevé. Il mesure la chute de tension; il peut facilement mesurer le courant.

Alliage de Constantan

Le Constantan est l’un des alliages les plus utilisés. Ceci est dû au fait qu’il possède la meilleure composition globale des propriétés importantes nécessaires à de nombreuses applications de jauge étranges. Le Constantan a la résistivité la plus élevée parmi tous les autres alliages, ce qui le rend insensible au niveau de déformation et de température. Sa résistivité est si élevée qu’elle peut également atteindre des niveaux de résistance appropriés dans de très petites grilles. Le coefficient de résistance à la température n’est pas du tout excessif dans le cas du constantan. Par conséquent, il présente de très nombreux avantages par rapport aux autres alliages.

Constantan a une bonne résistance à la fatigue et une capacité d’allongement très élevée également. Toutes ces propriétés supplémentaires en font un alliage très utile et bon. Mais cet alliage présente une dérive dans la plage de température de 65 °C, il convient donc de garder à l’esprit ce point lorsque l’on teste la contrainte de stabilité de la jauge car sa contrainte de stabilité est critique à cette température.

Applications de Constantan

L’application de constantan se divise en trois catégories importantes:

Mesure de température

Constantan est utilisé pour la formation de thermocouples avec les fils de cuivre, de fer et de chromel. Il est utilisé pour former des thermocouples au chrome-constantan et de bons thermocouples au fer constantan également.

Rhéostats industriels lourds

Constantan est un alliage idéal pour les résistances de démarreur de moteur électrique et pour les rhéostats industriels lourds. Comme il présente une résistance à la chaleur spécifique élevée et une bonne ductilité, il répond à toutes les exigences importantes pour cette catégorie de spécifications. Constantan est transformé en fils de grande taille ou de ce type d’exigence.

Résistances de précision bobinées

Le Constantan est l’un des alliages les plus utilisés dans les résistances de précision bobinées, les dispositifs de contrôle du volume et les potentiomètres stables à la température. C’est l’attraction principale dans ce domaine du fait qu’elle présente un coefficient de température négligeable et une résistance élevée.

Développement d’un E.M.F thermique élevé – C’est une autre propriété importante de constantan, qu’il développe un E.M.F thermique élevé contre d’autres métaux. Il est donc utilisé dans les alliages de thermocouples, avec d’autres métaux comme le fer et le cuivre.

Types

Les alliages Constantan sont de deux types: les alliages P et les alliages A

Alliage P

Si l’on doit mesurer de grandes déformations, il peut alors utiliser le constantan recuit pour le mesurer. Le constantan disponible sous cette forme est généralement très ductile et mesure environ 3 mm de longueur. Il peut être tendu pendant plus de 20%. Cet alliage p est disponible avec des numéros S-T-C de 08 et 40 afin qu’il puisse être utilisé dans les métaux et les plastiques.

Alliage A

L’alliage Constantan peut être traité ou la compensation de l’auto-température, de sorte qu’il puisse correspondre à une large gamme de matériaux d’essai des coefficients de dilatation thermique. Cet alliage est fourni avec les numéros de compensation d’auto-température – (S-T-C) de 00, 03, 05, 06, 13, 30, 40, et 50. Ces nombres d’auto-compensation de température ont leurs coefficients thermiques correspondants qui sont exprimés en parties par million, par longueur par degré Celsius, Kelvin ou degré Fahrenheit.

Photo 2 – Constantan
Source – micc.cc

Effets du Constantan sur la santé

Le Constantan a certains impacts négatifs sur la santé des êtres humains et des animaux. Si les animaux inhalent la poussière de cuivre de cet alliage, cela peut entraîner l’hémolyse des globules rouges et le dépôt d’hémofuscine dans le pancréas et le foie.

Pour un être humain normal, l’exposition au nickel peut présenter certains risques pour la santé. Puisque le nickel est un cancérogène confirmé, il peut causer le cancer chez les personnes. Un autre problème courant est l’hypersensibilité au nickel. Il peut provoquer des allergies et des dermatites, de l’asthme pulmonaire, des réactions inflammatoires et une conjonctivite.

Il a également d’autres effets aigus sur les autres parties du corps. Certains de ses effets nocifs sont:

Yeux – la poudre de poussière peut provoquer une irritation abrasive des yeux

Peau – Aucun effet chronique sur la santé

Ingestion – Le nickel a une faible toxicité orale, le cuivre peut provoquer des vomissements et des nausées.

Inhalation – Certains cas d’asthme ont été rapportés en raison de l’inhalation de poussières de nickel et de cuivre. Il existe une forte possibilité de sensibilisation respiratoire.

Précautions

Certaines précautions doivent être prises pour le stockage de constantan. Il doit être stocké dans un endroit frais et sec, dans un récipient hermétiquement fermé. Après avoir manipulé le constantan, les mains doivent être soigneusement lavées à l’eau et au savon. Utilisez des gants pour toucher les fils constantan et ne doit pas entrer en contact direct.