高电阻合金是一类用以制造
电阻元件的合金导电材料。它主要不是用于传导电流,而是以其高电阻来
限制或
控制电路中的
电流,如在
电机、
电位器、
标准电阻器、
电位差计、
滑线电阻器中应用的电阻元件、
电阻线等;制造反映应变、温度、磁场、压力等参数的传感元件用的电阻合金;温度补偿器、测温电阻器中的电阻元件。高电阻合金还可用于制造各种电阻加热设备中的发热元件。
高电阻合金按用途可分为以下5种:调节元件用
电阻合金、精密元件用电阻合金、电位器用电阻合金、传感器元件用电阻合金和发热用电阻合金等。
用于电流、电压的调节和控制元件的
绕组。要求机械强度高,耐腐蚀、抗氧化性好。工作温度一般为 500℃。常用的有
康铜、
镍铬、镍铬铁、
铁铬铝,
电阻率ρ(20℃)为1Ωmm2/m左右。
主要用于制作
仪器仪表中的电阻元件。应具有电阻温度系数小、稳定性高、对铜的温差
电动势小的特点。精密元件用电阻合金按使用对象又可分为电工仪表用锰铜合金、分流器用锰铜合金、高电阻值小型化元件用电阻合金等。电工仪表用锰铜基合金工作温度为5~45℃,在室温附近使用电阻值比较稳定,ρ(20℃)在0.35~0.47Ωmm2/m之间。分流(分压)器用锰硅铜和锰
镍铜合金工作温度为20~80℃,而在30~50℃范围内使用较好,ρ(20℃) 在 0.35~0.44Ωmm2/m之间。高电阻值小型化元件用电阻合金要求高电阻率,并能加工成细线 (φ为0.01mm)或轧制成薄膜(厚度<0.01mm)。如镍铬铝铁、镍铬铝铜、镍铬锰硅、镍锰铬钼合金,其电阻率为 1.33~1.90Ωmm2/m;为了适应小型化元件的需要可制得电阻值在 10~50MΩ以上的玻璃绝缘的锰铜或镍铬锰硅微细线(φ 为2~8μm)。此外,还有镍铬系真空蒸发金属膜电阻元件、环氧树脂粘贴电阻合金箔的贴膜平面电阻元件,可使电阻温度系数达到1×10-6/℃以下。
要求
接触电阻小,
化学稳定性和耐磨性好。常用的有铂基合金(铂铑、铂铱、铂铜等),20℃时ρ为0.19~0.90Ωmm2/m;金基合金(金银铜、金 镍铜、金镍铬、金钯铁铝等),20℃时ρ为0.12~2.30Ωmm2/m;银基合金(银锰锡);20℃时ρ为0.28~0.53Ωmm2/m;钯基合金(
钯银、钯银铜、钯钼等),20℃时ρ为0.42~0.90Ωmm2/m。
主要用于制造反映应变、温度、磁场和压力等参数的传感元件。把这些参数的变化转变为相应的电阻变化,以利于对它们进行测量、控制或补偿。要求它们传感
灵敏度高,复现性和互换性好,反应快,漂移小及稳定性好。常用的有
铁基合金(铁镍铬钼、铁铬铝),20℃时ρ为1.13~1.78 Ωmm2/m间;
镍基合金(镍铜、镍铬、镍铬铝、镍钼铝),20℃时 ρ为0.48~1.55Ωmm2/m;以及供测温用铂、镍、铜等纯金属线。
用于制造各种电阻加热设备中的发热元件。要求合金在高温下具有好的
抗氧化性能。常用的电热材料有
镍铬合金,常用发热体工作温度为 900~1050℃,20℃时ρ为1.1Ωmm2/m左右;铁铬铝合金,工作温度900~1500℃,20℃时 ρ为1.26~1.4Ωmm2/m;高熔点纯金属铂、钼、钽等,工作温度为1300~1400℃,20℃时ρ为10-1~10-2Ωmm2/m;硅碳棒, 工作温度为1250~1400℃,1400℃时ρ为10-1~10-2Ωmm2/m;硅钼棒,工作温度最高为1500~1600℃,20℃时ρ为 0.25Ωmm2/m。
高电阻合金制品有粉、线、箔、片、带,棒、管等形状,表面还可按其使用需要被覆以各种
绝缘材料,按其用途可分为以下三类:
3、有高的
机械强度,能长期承受500℃以内的高温和一定的振动力的作用;
电热器用合金主要用于制造工业及民用电热设备的发热元件,通常工作温度在900℃~1300℃之间(随合金的成分而异)。工业电炉中的发热元件多采用截面较大的带形产品,而一般小功率电热器则多用圆形截面产品。为了使发出的热量集中,提高热效率,圆截面的热丝多卷绕成螺旋状,大截面的则多弯折成W形。另外,为了提高热效率,近年多在电阻发热元件外部涂覆
远红外辐射涂料,并做成多种不同外貌。
3、有高熔点及足够的热强度,在高温条件下仍有足够的
机械性能;