Manganin

V následujícím článku prozkoumáme fascinující svět Manganin a vše, co toto téma nabízí. Od jeho počátků až po jeho dopad na moderní společnost se ponoříme do jeho historie, praktických aplikací a budoucích důsledků. Co je Manganin a proč je dnes relevantní? Připojte se k nám na této cestě přes mnoho aspektů a zjistěte, proč si Manganin zaslouží naši pozornost a reflexi.

Manganin je obchodní název pro načervenalou slitinu mědi, manganu a niklu (manganový bronz) v poměru 82 až 86 % mědi (Cu), 12 až 15 % manganu (Mn) a 2 až 4 % niklu (Ni). Využívá se zejména jako odporový materiál k výrobě stabilních a přesných rezistorů, protože má velmi nízký teplotní součinitel elektrického odporu. Dlouhodobě se používá rovněž v konstrukci tlakových senzorů pro tlaky v řádu GPa.

Vlastnosti slitiny jsou časově nestabilní, a proto se pro použití, kde je vyžadována vysoká přesnost, nechává uměle stárnout. Maximální rozsah pracovních teplot manganinu závisí na požadované stabilitě hodnoty odporu. Pro teploty kolem 20 °C je teplotní součinitel elektrického odporu blízký nule, v rozsahu 0 až +60 °C se pohybuje v rozmezí ±15·10−6 K−1, při teplotě kolem 100 °C dosahuje hodnoty −80·10−6 K−1. Manganin však odolává teplotám minimálně do +300 °C

Použití

  • drátové rezistory s přesností ± 0,01 % až ± 0,001 %, při teplotách okolo 20 °C (drát do průměru 0,05 mm)
  • plošné rezistory (fólie o tloušťce 0,01 mm leptaná ve tvaru meandru, pásky)
  • odporové tlakové senzory pro měření hydrostatického tlaku v řádu desetin až desítek GPa, například pro studium vysokotlakých rázových vln (jako jsou vlny generované detonací výbušnin), protože má relativně vysokou citlivost na hydrostatický tlak.

Fyzikální vlastnosti

CuMn12Ni4

Hustota 8,19 g/cm³
Teplota tání 1020 °C
Tepelná vodivost 19,8 W / (m K)
Rezistivita ρ 0,38
Teplotní součinitel elektrického odporu αR ±2,5·10−6 (20 °C)
Pevnost v tahu Rm 500÷550 MPa
Termoelektrické napětí vůči Cu 0,014
Závislost velikosti
teplotního součinitele elektrického odporu „ρ“ na teplotě
Rozsah teplot „ρ“
−55–25 +50
0–25 +10
20–25 +10
25–30 0
25–125 −80

Reference

  1. a b Temperature Coefficient of Resistance for Current Sensing, White Paper. www.vishay.com . Vishay, 2020-05-11 . Dostupné online. 
  2. Special Use Sensors - Manganin Pressure Sensor . Vishay Precision Group, 2005-05-18 . Dostupné online. (anglicky) [nedostupný zdroj]
  3. Item # 100115, Manganin 230 Shunt Wire. calfinewire.com . California Fine Wire Co. . Dostupné online. 
  4. The reason why the shunts feature 5ppm/K, What is Temperature coefficient, ppm/°C, Technical Note. www.nikkohm.com . . Dostupné online. 

Externí odkazy