Constantan - Constantan
| Constantan | |
|---|---|
| Modelo | Liga de cobre-níquel |
| Propriedades físicas | |
| Densidade (ρ) | 8885 kg / m 3 |
| Propriedades mecânicas | |
| Módulo de Young (E) | 162 GPa |
| Resistência à tração (σ t ) | ~ 450 MPa |
| Alongamento (ε) na ruptura | ~ 0,25% |
| Propriedades térmicas | |
| Temperatura de fusão (T m ) | 1210 ° C |
| Condutividade térmica (k) | 21,2 W / (m · K) |
| Capacidade de calor específico (c) | 390 J / (kg · K) |
| Propriedades elétricas | |
| Resistividade de superfície | 0,49 μΩ · m |
Constantan é o nome proprietário de uma liga de cobre e níquel também conhecida como Eureka , Advance e Ferry . Geralmente consiste em 55% de cobre e 45% de níquel. Sua principal característica é a baixa variação térmica de sua resistividade , que é constante em uma ampla faixa de temperaturas. Outras ligas com coeficientes de temperatura similarmente baixos são conhecidas, como manganina (Cu [86%] / Mn [12%] / Ni [2%]).
História
Em 1887, Edward Weston descobriu que os metais podem ter um coeficiente de resistência de temperatura negativo, inventando o que chamou de "Liga nº 2". Foi produzido na Alemanha, onde foi renomeado "Konstantan".
Liga de Constantan
De todas as ligas de extensômetro modernas , constantan é a mais antiga e ainda a mais usada. Essa situação reflete o fato de que constantan tem a melhor combinação geral de propriedades necessárias para muitas aplicações de extensômetro. Esta liga tem, por exemplo, uma sensibilidade de deformação adequadamente alta , ou fator de medição , que é relativamente insensível ao nível de deformação e temperatura . Sua resistividade (4,9 x 10 −7 Ω · m) é alta o suficiente para atingir valores de resistência adequados mesmo em grades muito pequenas, e seu coeficiente de resistência de temperatura é bastante baixo. Além disso, constantan é caracterizado por uma boa vida útil à fadiga e capacidade de alongamento relativamente alta . No entanto, constantan tende a exibir um desvio contínuo em temperaturas acima de 65 ° C (149 ° F); e essa característica deve ser levada em consideração quando a estabilidade zero do extensômetro for crítica por um período de horas ou dias. Constantan também é usado para aquecimento por resistência elétrica e termopares .
A-Alloy
Muito importante, Constantan pode ser processado para compensação de temperatura própria para corresponder a uma ampla gama de coeficientes de material de teste de expansão térmica . A liga A é fornecida em autocompensação de temperatura (STC) números 00, 03, 05, 06, 09, 13, 15, 18, 30, 40 e 50, para uso em materiais de teste com coeficientes de expansão térmica correspondentes, expressos em partes por milhão por comprimento (ou μm / m) por graus Fahrenheit.
Liga P
Para a medição de deformações muito grandes, 5% (50.000 microdeformação ) ou mais, constantan recozido (liga P) é o material da grade normalmente selecionado. Constantan nesta forma é muito dúctil ; e, em comprimentos de medida de 0,125 polegadas (3,2 mm) e mais, pode ser esticado para> 20%. Deve-se ter em mente, entretanto, que sob altas deformações cíclicas, a liga P exibirá alguma mudança de resistividade permanente a cada ciclo, e causará um deslocamento de zero correspondente no medidor de deformação. Por causa dessa característica e da tendência de falha prematura da grade com deformações repetidas, a liga P não é normalmente recomendada para aplicações de deformações cíclicas. A liga P está disponível com números STC de 08 e 40 para uso em metais e plásticos , respectivamente.
Propriedades físicas
| Propriedade | Valor |
|---|---|
| Resistividade elétrica à temperatura ambiente | 4,9 × 10 −7 Ω · m |
| Coeficiente de temperatura em20 ° C | 8 ppmK −1 |
| Coeficiente de temperatura -55 a 105 ° C | ± 40 ppmK −1 |
| Ponto Curie | 35 K |
| Densidade | 8,9 x 10 3 kg / m 3 |
| Ponto de fusão | 1221–1300 ° C |
| Capacidade de calor específica | 390 J / (kg · K) |
| Condutividade térmica em23 ° C | 19,5 W / (mK) |
| Coeficiente linear de expansão térmica em25 a 105 ° C | 14,9 × 10 −6 K −1 |
| Resistência à tração | 455-860 MPa |
| Alongamento na fratura | <45% |
| Módulo elástico | 162 GPa |
Medição de temperatura
Constantan também é usado para formar termopares com fios de ferro , cobre ou cromo . Possui um coeficiente Seebeck negativo extraordinariamente forte acima de 0 graus Celsius, levando a uma boa sensibilidade à temperatura.
Referências
Bibliografia
- JR Davis (2001). Cobre e ligas de cobre . ASM International. ISBN 0-87170-726-8.