高電阻合金

高電阻合金是一類用以製造電阻元件的合金導電材料。它主要不是用於傳導電流，而是以其高電阻來限制或控制電路中的電流，如在電機、電位器、標準電阻器、電位差計、滑線電阻器中套用的電阻元件、電阻線等；製造反映應變、溫度、磁場、壓力等參數的感測元件用的電阻合金；溫度補償器、測溫電阻器中的電阻元件。高電阻合金還可用於製造各種電阻加熱設備中的發熱元件。

基本介紹

• 中文名：高電阻合金
• 外文名：High resistance alloy

分類

高電阻合金按用途可分為以下5種：調節元件用電阻合金、精密元件用電阻合金、電位器用電阻合金、感測器元件用電阻合金和發熱用電阻合金等。

調節元件

用於電流、電壓的調節和控制元件的繞組。要求機械強度高，耐腐蝕、抗氧化性好。工作溫度一般為 500℃。常用的有康銅、鎳鉻、鎳鉻鐵、鐵鉻鋁，電阻率ρ（20℃）為1Ωmm²/m左右。

精密元件

主要用於製作儀器儀表中的電阻元件。應具有電阻溫度係數小、穩定性高、對銅的溫差電動勢小的特點。精密元件用電阻合金按使用對象又可分為電工儀表用錳銅合金、分流器用錳銅合金、高電阻值小型化元件用電阻合金等。電工儀表用錳銅基合金工作溫度為5~45℃，在室溫附近使用電阻值比較穩定，ρ(20℃)在0.35~0.47Ωmm²/m之間。分流（分壓）器用錳矽銅和錳鎳銅合金工作溫度為20~80℃，而在30~50℃範圍內使用較好，ρ（20℃） 在 0.35~0.44Ωmm²/m之間。高電阻值小型化元件用電阻合金要求高電阻率，並能加工成細線 （φ為0.01mm）或軋製成薄膜（厚度<0.01mm）。如鎳鉻鋁鐵、鎳鉻鋁銅、鎳鉻錳矽、鎳錳鉻鉬合金，其電阻率為 1.33～1.90Ωmm²/m；為了適應小型化元件的需要可製得電阻值在 10~50MΩ以上的玻璃絕緣的錳銅或鎳鉻錳矽微細線（φ 為2~8μm）。此外，還有鎳鉻系真空蒸發金屬膜電阻元件、環氧樹脂貼上電阻合金箔的貼膜平面電阻元件，可使電阻溫度係數達到1×10^-6/℃以下。

電位器

要求接觸電阻小，化學穩定性和耐磨性好。常用的有鉑基合金(鉑銠、鉑銥、鉑銅等)，20℃時ρ為0.19~0.90Ωmm²/m；金基合金（金銀銅、金 鎳銅、金鎳鉻、金鈀鐵鋁等），20℃時ρ為0.12~2.30Ωmm²/m；銀基合金（銀錳錫）；20℃時ρ為0.28~0.53Ωmm²/m；鈀基合金（鈀銀、鈀銀銅、鈀鉬等），20℃時ρ為0.42~0.90Ωmm²/m。

感測器元件

主要用於製造反映應變、溫度、磁場和壓力等參數的感測元件。把這些參數的變化轉變為相應的電阻變化，以利於對它們進行測量、控制或補償。要求它們感測靈敏度高，復現性和互換性好，反應快，漂移小及穩定性好。常用的有鐵基合金（鐵鎳鉻鉬、鐵鉻鋁），20℃時ρ為1.13~1.78 Ωmm²/m間；鎳基合金（鎳銅、鎳鉻、鎳鉻鋁、鎳鉬鋁），20℃時 ρ為0.48~1.55Ωmm2/m；以及供測溫用鉑、鎳、銅等純金屬線。

發熱

用於製造各種電阻加熱設備中的發熱元件。要求合金在高溫下具有好的抗氧化性能。常用的電熱材料有鎳鉻合金，常用發熱體工作溫度為 900~1050℃，20℃時ρ為1.1Ωmm²/m左右;鐵鉻鋁合金，工作溫度900~1500℃，20℃時 ρ為1.26~1.4Ωmm2/m；高熔點純金屬鉑、鉬、鉭等，工作溫度為1300~1400℃，20℃時ρ為10^-1~10^-2Ωmm²/m;矽碳棒， 工作溫度為1250~1400℃，1400℃時ρ為10^-1~10^-2Ωmm²/m;矽鉬棒，工作溫度最高為1500~1600℃，20℃時ρ為 0.25Ωmm²/m。

製品介紹

高電阻合金製品有粉、線、箔、片、帶，棒、管等形狀，表面還可按其使用需要被覆以各種絕緣材料，按其用途可分為以下三類：

1、電工測量儀器和標準電阻用合金；

2、變阻器用合金；

3、電熱器用合金。

電工和標準

作為電工測量儀器和標準電阻用的合金應具備下列條件：

1、具有儘可能大的電阻率和小的電阻溫度係數；

2、性能長期穩定，電阻率不隨時間變化；

3、對其他金屬，特別是對銅的熱電勢要小；

4、有良好的機械強度和韌性，易於機械加工（如拔絲）；

5、在其工作溫度範圍內應有良好的抗蝕性。

變阻器用合金

變阻器用合金是製造電流（電壓）調節設備的主要材料。對這類材料總的要求是：
1、有高的電阻率和不大的電阻溫度係數；
2、有較好的抗氧化和耐蝕性能，能長期承受500℃以內的溫度；
3、有高的機械強度，能長期承受500℃以內的高溫和一定的振動力的作用；
4、價格低廉。

電熱器用合金

電熱器用合金主要用於製造工業及民用電熱設備的發熱元件，通常工作溫度在900℃~1300℃之間（隨合金的成分而異）。工業電爐中的發熱元件多採用截面較大的帶形產品，而一般小功率電熱器則多用圓形截面產品。為了使發出的熱量集中，提高熱效率，圓截面的熱絲多卷繞成螺旋狀，大截面的則多彎折成W形。另外，為了提高熱效率，近年多在電阻發熱元件外部塗覆遠紅外輻射塗料，並做成多種不同外貌。
為滿足上述工作條件，電阻加熱的合金材料應具備以下性能：

1、有高的耐熱性能，在高溫有良好的抗氧化和耐腐蝕性能；

2、有高電阻率及低電阻溫度係數；

3、有高熔點及足夠的熱強度，在高溫條件下仍有足夠的機械性能；

4、材料容易進行機械加工；

5、價格低廉。