| Manganin | |
|---|---|
| Chemické složení | |
| Cu - 85 % Mn – 12,5 % Ni – 2,5 % | |
| typ slitiny | |
| Slitina na bázi mědi | |
| Mechanické vlastnosti | |
| plastický | |
| Fyzikální vlastnosti | |
| Hustota | 8,4⋅10 3 kg/m³ |
| Síla | 300—600 MPa |
| Teplota tání | 960 °C |
| Odolnost proti korozi | průměrný |
| Měrný elektrický odpor | 0,43—0,48⋅10 −6 Ohm m. |
| Lineární expanzní koeficient | 14—19⋅10 −6 1/K |
| Tepelná vodivost | 22 W/(m K) |
| Prodloužení po přetržení | < 50 % |
| Youngův modul | 124—159 MPa |
| Analogy | |
| Konstantan | |
| aplikace | |
| Výroba rezistorů | |
| ochranné známky | |
| MNMtsZ [1] | |
| Toxicita | |
| Ne | |
Manganin je přesná slitina na bázi mědi (asi 85 %) s přídavkem manganu (11,5–13,5 %) a niklu (2,5–3,5 %).
Vyznačuje se extrémně malou změnou elektrického odporu (TCS) v rozsahu pokojových teplot.
Mezi historiky vědy neexistuje shoda o objeviteli slitiny.
V anglicky psané literatuře [2] se uvádí , že manganin byl poprvé získán americkým vynálezcem Edwardem Westonem , který objevil negativní TCR slitiny vynalezené v Německu zvané konstantan . A na základě této studie vynalezl manganin. Vynálezce získal v roce 1888 patent na chemické složení a jako materiál pro rezistory přesných elektrických měřicích přístrojů , jejichž odpor je téměř nezávislý na teplotě. [3] Patent popisuje slitinu obsahující 70 % mědi a 30 % manganu ( který pro snížení navrhl nahradit feromangan ). Vynálezce jej nazval „Slitina č. 3“, ale němečtí výrobci, u kterých zadal zakázku na výrobu drátu z nového materiálu, mu dali vlastní jméno „Manganin“ [4] , pod kterým se stal široce známým .
V německojazyčné i domácí literatuře dominuje tvrzení o prioritě německých vědců a výrobců při vynálezu slitiny [5] [6] . Podle této verze byl manganin získán v roce 1889 [7] [6] nebo v roce 1892 [8] zaměstnanci Císařského fyzikálně-technického ústavu Karlem Feusnerema Štefan Lindekkterý prováděl výzkum ve spolupráci s Isabellenhütte Heusler . Práva k ochranné známce MANGANIN® byla převedena na Isabellenhütte Heusler. Některé zdroje [9] uvádějí, že Feusner a Lindek ve své práci vycházeli z Westonových výsledků, ale v mnoha zdrojích takové odkazy nejsou.
Je široce používán v měřicí technice pro výrobu přídavných rezistorů a bočníků (jako součást elektrických měřicích přístrojů nebo jako samostatné výrobky). Manganin se používá k výrobě elektrických odporových měření - například odporových boxů .
Významnou výhodou manganinu v těchto aplikacích oproti konstantanu je, že manganin má velmi nízkou termoEMF spárovanou s mědí (ne více než 1 μV / K), proto se pouze manganin používá ve vysoce přesných zařízeních nebo zařízeních navržených pro měření velmi nízkých hodnot. napětí. Manganin je přitom na rozdíl od konstantanu nestálý vůči korozi v atmosféře obsahující kyselé páry, čpavek a je citlivý i na změny vzdušné vlhkosti.
Téměř nulovou hodnotu TCR manganinu si udrží až do teplot 70-80 °C. Pro snížení TCR a snížení změny elektrického odporu v průběhu času je manganinový drát žíhán při teplotách 550–600 °C ve vakuu, po kterém následuje pomalé chlazení. Takový drát si dokáže uchovat své elektrické vlastnosti při teplotách až 200 °C [10] . Vyráběné rezistory jsou někdy dodatečně žíhány při teplotě 200 °C [11] .
Existuje několik odrůd manganinu, například následující [12] :
| Hmotnostní obsah složek, % |
Max. provozní teplota, °C |
Odpor, 10-8 Ohm m |
TKS, 10-5 K -1 |
| 86 Cu, 12 Mn, 2 Ni | 300 | 43 | 1 ÷ 2 |
| 85 Cu, 2 Mn | 300 | 51 | 0,8 |
| 84 Cu, 13 Mn, 2 Al | 400 | padesáti | -0,2 ÷ -2 |
| 85 Cu, 9,5 Mn, 5,5 Al | 400 | 45 | 1 ÷ 3 |
Existují také tzv. „stříbrné manganiny“ – slitiny se zlepšenými elektrickými vlastnostmi na bázi stříbra místo mědi, s přídavkem manganu (až 17 %), cínu (až 7 %) a dalších chemických prvků [13] .
| slitiny mědi | |
|---|---|