Константан

Константановий дріт

Константа́н (рос. константан, англ. constantan, нім. Konstantan n) — сплав міді (основний компонент) з нікелем (40 %), марганцем (1,5 %) і домішками деяких інших елементів. Сплав має високий питомий опір, характеризується сталістю електричного опору при зміні температури і високу термоЕРС в парі з нікелем, залізом, міддю.

Історична довідка

Сплав вперше отриманий американським винахідником Едвардом Вестоном у 1888 році, як матеріал для котушок електровимірювальних приладів, електричний опір якого не залежить від температури. Винахідник називав його «Сплав № 2», але німецькі виробники, у яких він розмістив замовлення на виробництво дроту з нового матеріалу, дали йому власну назву «константан» під якою він набув поширення.

Властивості

Константан має високий питомий електричний опір (близько 0,5 мкОм·м), мінімальне значення температурного коефіцієнта електричного опору. Температурний коефіцієнт лінійного розширення становить 14,4× 10⁻⁶ °C⁻¹. Густина: 8800—8900 кг/м³, температура плавлення — близько 1260 °C. Сплав добре піддається обробці.

Використання

Сплав використовують для виготовлення термопар, активного елемента тензорезистора, реостатів та електронагрівальних елементів з робочою температурою до 400…500 °C, вимірювальних приладів високого класу точності. В інтервалі від мінус 100 °C до плюс 300 °C він має високий та стабільний питомий електричний опір, дуже низький температурний коефіцієнт електроопору. Як для реостатного матеріалу має достатню зносотривкість.

Константан використовують для виготовлення від'ємного термоелектрода в термоперетворювачах у парах з міддю, залізом, хромелем (нікелевий сплав, що містить до 10 % Cr). Зокрема, термопари мідь–константан та залізо–константан є дешевими, мають високу чутливість і можуть використовуватись для вимірюння температури в окиснювальних, відновлювальних, нейтральних атмосферах. Проте вони чутливі до деформацій, а залізний електрод не тривкий в умовах корозивного середовища. Термопара хромель–константан має найвищу чутливість серед термопар з константановим термоелектродом, але її не рекомендують використовувати у відновлювальній атмосфері.

У високоточних приладах використання константану обмежується високим значенням термо–е.р.с. в парах з міддю чи залізом. В місцях контакту константанових провідників з мідними за наявності різниці температур виникають значні термоелектрорушійні сили, які можуть призвести до похибок, особливо при мостових і потенціометричних методах вимірювань.

Див. також

• Манганин

Джерела

• ДСТУ ГОСТ 492:2007 Нікель, сплави нікелеві та мідно-нікелеві, оброблювані тиском. Марки (ГОСТ 492-2006, IDT).
• Леонтьєв В. О. Електротехнічні матеріали: навчальний посібник / В. О. Леонтьєв, С. В. Бевз, В. А. Видмиш. — Вінниця: ВНТУ, 2013. — 122 с.
• Богун Л., Плешаков Е., Швачко С., Тепла Т. Кольорові метали та сплави. Частина 1: Мідь та мідні сплави. — Львів : Видавництво Львівської політехніки, 2017. — 124 с. — ISBN 978-966-941-051-1.
• Журавльова Л. В. Електроматеріалознавство: [підруч.] / Л. В. Журавльова, В. М. Бондар. — К. : Грамота, 2006. — 312 с.
• Мала гірнича енциклопедія : у 3 т. / за ред. В. С. Білецького. — Д. : Донбас, 2004. — Т. 1 : А — К. — 640 с. — ISBN 966-7804-14-3.