Spiraalimainen sähkövastus nikkeliseoksesta, 1–5 Mohm, ilmastointilaitteiden lämmityselementteihin
1. Materiaalin yleiskuvaus
Konstantinuson kupari-nikkeliseos, joka tunnetaan myös nimelläEureka,EnnakkojaLauttaSe koostuu yleensä 55 % kuparista ja 45 % nikkelistä. Sen tärkein ominaisuus on sen resistiivisyys, joka on vakio laajalla lämpötila-alueella. Tunnetaan myös muita seoksia, joilla on yhtä alhaiset lämpötilakertoimet, kuten manganiini (Cu86Mn12Ni2).
Hyvin suurten, 5 %:n (50 000 mikrostriania) tai suurempien venymien mittaamiseen käytetään yleensä hehkutettua konstantaania (P-seosta). Tässä muodossa oleva konstantaani on erittäinsitkeä; ja 0,125 tuuman (3,2 mm) ja sitä pidemmillä mittauspituuksilla se voidaan venyttää yli 20 %:iin. On kuitenkin pidettävä mielessä, että suurissa syklisissä venymissä P-seoksen resistiivisyys muuttuu pysyvästi jokaisen syklin aikana ja aiheuttaa vastaavan...nollavenymäliuskan siirtymä. Tämän ominaisuuden ja toistuvan venymän aiheuttaman ennenaikaisen verkon pettämisen taipumuksen vuoksi P-seosta ei yleensä suositella syklisen venymän sovelluksiin. P-seosta on saatavana STC-numeroilla 08 ja 40 metallien ja muovien käyttöön.
2. Kevään esittely ja hakemukset
Spiraalimainen vääntöjousi eli hiusjousi herätyskellossa.
Kierukkajousi. Puristuksessa kelat liukuvat toistensa päälle, mikä pidentää jousiliikettä.
Stuart-säiliön pystysuorat kierukkajouset
Jännitysjouset taitetussa viivan jälkikaiuntalaitteessa.
Vääntösauva vääntynyt kuormituksen alla
Lehtijousi kuorma-autossa
Jouset voidaan luokitella sen mukaan, miten niihin kohdistetaan kuormitusvoima:
Veto-/jännitysjousi – jousi on suunniteltu toimimaan vetokuormituksen kanssa, joten jousi venyy kuormituksen vaikutuksesta.
Puristusjousi – on suunniteltu toimimaan puristuskuormituksen kanssa, joten jousi lyhenee kuormituksen vaikutuksesta.
Vääntöjousi – toisin kuin edellä mainitut jousityypit, joissa kuorma on aksiaalivoima, vääntöjouseen kohdistettu kuorma on vääntömomentti tai kiertovoima, ja jousen pää pyörii kulman verran kuorman kohdistamisen myötä.
Vakiojousi – tuettu kuorma pysyy samana koko taipumajakson ajan.
Muuttuva jousi – kelan kuormitusvastus vaihtelee puristuksen aikana.
Muuttuvajäykkyysinen jousi – kelan kuormituskestävyyttä voidaan säätää dynaamisesti esimerkiksi ohjausjärjestelmän avulla. Jotkin näistä jousista vaihtelevat myös pituuttaan, mikä tarjoaa myös käyttöominaisuuden.
Ne voidaan luokitella myös muodon perusteella:
Litteä jousi – tämä tyyppi on valmistettu litteästä jousiteräksestä.
Koneistettu jousi – tämän tyyppinen jousi valmistetaan työstämällä tankoa sorvaus- ja/tai jyrsintätoiminnolla kelaustoiminnon sijaan. Koska se on koneistettu, jousessa voi olla elastisen elementin lisäksi muita ominaisuuksia. Koneistettuja jousia voidaan valmistaa tyypillisissä puristus-/venymä-, vääntö- jne. kuormitustapauksissa.
Serpentiinijousi – paksusta langasta tehty siksak-kuvio – käytetään usein nykyaikaisissa verhoiluissa/huonekaluissa.
3. Cu-Ni-alhaisen resistanssin omaavan seoksen kemiallinen koostumus ja pääominaisuudet
OminaisuudetLuokka | CuNi1 | CuNi2 | CuNi6 | CuNi8 | CuMn3 | CuNi10 | |
Pääasiallinen kemiallinen koostumus | Ni | 1 | 2 | 6 | 8 | _ | 10 |
Mn | _ | _ | _ | _ | 3 | _ | |
Cu | Bal | Bal | Bal | Bal | Bal | Bal | |
Jatkuvan käyttölämpötilan maksimiarvo (°C) | 200 | 200 | 200 | 250 | 200 | 250 | |
Resistiivisyys 20 °C:ssa (Ωmm²/m) | 0,03 | 0,05 | 0,10 | 0,12 | 0,12 | 0,15 | |
Tiheys (g/cm3) | 8.9 | 8.9 | 8.9 | 8.9 | 8.8 | 8.9 | |
Lämmönjohtavuus (α×10-6/°C) | <100 | <120 | <60 | <57 | <38 | <50 | |
Vetolujuus (MPa) | ≥210 | ≥220 | ≥250 | ≥270 | ≥290 | ≥290 | |
Sähkömagneettinen kenttä vs. kupari (μV/°C) (0–100°C) | -8 | -12 | -12 | -22 | _ | -25 | |
Arvioitu sulamispiste (°C) | 1085 | 1090 | 1095 | 1097 | 1050 | 1100 | |
Mikrografinen rakenne | austeniitti | austeniitti | austeniitti | austeniitti | austeniitti | austeniitti | |
Magneettinen ominaisuus | ei | ei | ei | ei | ei | ei | |
OminaisuudetLuokka | CuNi14 | CuNi19 | CuNi23 | CuNi30 | CuNi34 | CuNi44 | |
Pääasiallinen kemiallinen koostumus | Ni | 14 | 19 | 23 | 30 | 34 | 44 |
Mn | 0,3 | 0,5 | 0,5 | 1.0 | 1.0 | 1.0 | |
Cu | Bal | Bal | Bal | Bal | Bal | Bal | |
Jatkuvan käyttölämpötilan maksimiarvo (°C) | 300 | 300 | 300 | 350 | 350 | 400 | |
Resistiivisyys 20 °C:ssa (Ωmm²/m) | 0,20 | 0,25 | 0,30 | 0,35 | 0,40 | 0,49 | |
Tiheys (g/cm3) | 8.9 | 8.9 | 8.9 | 8.9 | 8.9 | 8.9 | |
Lämmönjohtavuus (α×10-6/°C) | <30 | <25 | <16 | <10 | <0 | <-6 | |
Vetolujuus (MPa) | ≥310 | ≥340 | ≥350 | ≥400 | ≥400 | ≥420 | |
Sähkömagneettinen kenttä vs. kupari (μV/°C) (0–100°C) | -28 | -32 | -34 | -37 | -39 | -43 | |
Arvioitu sulamispiste (°C) | 1115 | 1135 | 1150 | 1170 | 1180 | 1280 | |
Mikrografinen rakenne | austeniitti | austeniitti | austeniitti | austeniitti | austeniitti | austeniitti | |
Magneettinen ominaisuus | ei | ei | ei | ei | ei | ei |
150 0000 2421