Манганин

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к: навигация, поиск
Манганин
Тип сплава

Сплав меди

Физические свойства
Плотность

8,4 *10³ кг/м³

Температура плавления

960 °C

Удельное электрическое сопротивление

0,43-0,48·10−6 Ом·м.

Манганин — термостабильный сплав на основе меди (Cu) (около 85 %) с добавкой марганца (Mn) (11,5—13,5 %) и никеля (Ni) (2,5—3,5 %). Характеризуется чрезвычайно малым изменением электрического сопротивления в области комнатных температур.

История[править | править вики-текст]

Единого мнения о первооткрывателе сплава не существует.

В англоязычной литературе господствует[1] утверждение о том, что манганин впервые был получен американским изобретателем Эдвардом Вестоном в 1888 [2] на основе константана, как материал для катушек электроизмерительных приборов, сопротивление которого не зависит от температуры. В патенте описан сплав содержащий 70 % меди и 30 % марганца (который для снижения стоимости допускается 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" [3] под которым он получил известность.

В немецкоязычной и отечественной литературе господствует[4] [5] утверждение о приоритете германских учёных и производителей. По этой версии манганин был получен в 1889[6] [5] или в 1892 [7] году сотрудниками Имперского физико-технического института (нем.)русск. Карлом Фойзнером (нем.)русск. и Стефаном Линдеком (нем.)русск. проводивших исследования в сотрудничестве с компанией Isabellenhütte Heusler. Права на торговую марку MANGANIN® были переданы Isabellenhütte Heusler. В некоторых источниках [8] указывается, что Фойзнер и Линдек опирались в своей работе на результаты Вестона, но обычно подобные упоминания отсутствуют.

Применение[править | править вики-текст]

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

Существенное преимущество манганина перед константаном заключается в том, что манганин обладает очень малой термоЭДС в паре с медью (не более 1 мкв/1 °C), поэтому в приборах высокого класса точности 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 значительному изменению влажности воздуха.

Свои электрические свойства манганин сохраняет при температурах до 70 - 80 °C. Для снижения ТКС и стабилизации сопротивления во времени манганиновую проволоку подвергают отжигу при температурах 550 - 600 °C в вакууме с последующим медленным охлаждением. Такой провод может сохранять свои свойства при температурах до 200 °C[9]. Намотанные катушки иногда дополнительно отжигаются при температуре 200 °C[10].

Разновидности[править | править вики-текст]

Существует несколько разновидностей манганина, например, следующие[11]:

Массовое содержание
компонентов, %
Макс. рабочая
температура, °C
Удельное сопротивление,
10-8 Ом·м
ТКС, 10-5 К-1
86Cu, 12Mn, 2Ni 300 43 1 ÷ 2
85Cu, 2Mn 300 51 0,8
84Cu, 13Mn, 2Al 400 50 -0,2 ÷ -2
85Cu, 9.5Mn, 5.5Al 400 45 1 ÷ 3

Также существуют «серебряные манганины», сделанные на основе серебра вместо меди, с добавлением марганца (до 17 %), олова (до 7 %) и других химических элементов[12].

См.также[править | править вики-текст]

Примечания[править | править вики-текст]

  1. National Electrical Manufacturers Association A CHRONOLOGICAL HISTORY OF ELECTRICAL DEVELOPMENT FROM 600 B.C.. — New York, N.Y.: National Electrical Manufacturers Association, 1946. — P. 152.
  2. Edward Weston. Патент США №381305 от 17 апреля 1888 года. Google.com. Проверено 8 февраля 2014.
  3. Measuring invisibles Weston Electrical Instrument Corporation 1938 Newark N.J. - стр. 23. Hathi Trust Digital Library. Проверено 8 февраля 2014.
  4. Манганин // Энциклопедический словарь Брокгауза и Ефрона: В 86 томах (82 т. и 4 доп.). — СПб., 1890—1907.
  5. 1 2 Манганин — статья из Большой советской энциклопедии (3-е издание)
  6. Isabellenhütte Heusler Our history. Isabellenhütte Heusler GmbH & Co. KG. Проверено 8 февраля 2014.
  7. Chronology 1887–2012 (англ.) // The PTB-Mitteilungen : журнал / Под ред.Dr. Jens Simon. — 2012. — № 2. — P. 10. — ISSN 0030-834X.
  8. David Cahan An Institute for an Empire: The Psysikalisch-Technische Reichsanstalt, 1871-1918. — Cambridge, UK.: Cambridge University Press, 1989. — P. 115. — ISBN 0521330572
  9. Манганин. Проверено 11 января 2014.
  10. Богородицкий Н.П., Пасынков В.В., Тареев Б.М. Электротехнические материалы: Учебник для вузов.. — 7-е изд., перераб. и доп.. — Л.:: Энергоатомиздат, 1985. — С. 216.
  11. Физические величины: справочник / Под ред. И. С. Григорьева, Е. З. Мейлихова. — М.: Энергоатомиздат, 1991. — С. 444. — 1232 с. — 50 000 экз. — ISBN 5-283-0413-5
  12. Манганин (рус.) // Большой Энциклопедический словарь. — 2000.

Литература и документация[править | править вики-текст]

Литература[править | править вики-текст]

  • Богородицкий Н.П., Пасынков В.В., Тареев Б.М. Электротехнические материалы: Учебник для вузов.. — 7-е изд., перераб. и доп.. — Л.:: Энергоатомиздат, 1985. — 304 с.

Нормативно-техническая документация[править | править вики-текст]

  • ГОСТ 492-2006 "Никель, сплавы никелевые и медно-никелевые обрабатываемые давлением. Марки"
  • ГОСТ 10155-75 "Проволока манганиновая неизолированная. Технические условия"

Ссылки[править | править вики-текст]