Constantan - Constantan
Constantan | |
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Tipo | Aleación de cobre-níquel |
Propiedades físicas | |
Densidad (ρ) | 8885 kg / m 3 |
Propiedades mecánicas | |
Módulo de Young (E) | 162 GPa |
Resistencia a la tracción (σ t ) | ~ 450 MPa |
Alargamiento (ε) a la rotura | ~ 0,25% |
Propiedades termales | |
Temperatura de fusión (T m ) | 1210 ° C |
Conductividad térmica (k) | 21,2 W / (m · K) |
Capacidad calorífica específica (c) | 390 J / (kg · K) |
Propiedades electricas | |
Resistividad superficial | 0,49 μΩ · m |
Constantan es un nombre patentado de una aleación de cobre y níquel también conocida como Eureka , Advance y Ferry . Por lo general, consta de 55% de cobre y 45% de níquel. Su característica principal es la baja variación térmica de su resistividad , que es constante en un amplio rango de temperaturas. Se conocen otras aleaciones con coeficientes de temperatura igualmente bajos , como la manganina (Cu [86%] / Mn [12%] / Ni [2%]).
Historia
En 1887, Edward Weston descubrió que los metales pueden tener un coeficiente de temperatura negativo de resistencia, inventando lo que llamó su "Aleación No. 2". Se produjo en Alemania, donde pasó a llamarse "Konstantan".
Aleación de Constantan
De todas las aleaciones modernas de galgas extensométricas , el constantan es la más antigua y aún la más utilizada. Esta situación refleja el hecho de que constantan tiene la mejor combinación general de propiedades necesarias para muchas aplicaciones de galgas extensométricas. Esta aleación tiene, por ejemplo, una sensibilidad a la deformación o factor de calibre suficientemente alto , que es relativamente insensible al nivel de deformación y la temperatura . Su resistividad (4,9 x 10 −7 Ω · m) es lo suficientemente alta como para lograr valores de resistencia adecuados incluso en redes muy pequeñas, y su coeficiente de temperatura de resistencia es bastante bajo. Además, el constantan se caracteriza por una buena resistencia a la fatiga y una capacidad de alargamiento relativamente alta . Sin embargo, el constantan tiende a exhibir una deriva continua a temperaturas superiores a 65 ° C (149 ° F); y esta característica debe tenerse en cuenta cuando la estabilidad cero de la galga extensométrica sea crítica durante un período de horas o días. Constantan también se utiliza para calentamiento por resistencia eléctrica y termopares .
Aleación A
Muy importante, Constantan se puede procesar para la compensación de la temperatura propia para que coincida con una amplia gama de coeficientes de expansión térmica del material de prueba . La aleación A se suministra en autocompensación de temperatura (STC) números 00, 03, 05, 06, 09, 13, 15, 18, 30, 40 y 50, para uso en materiales de prueba con coeficientes de expansión térmica correspondientes, expresados en partes por millón por longitud (o μm / m) por grados Fahrenheit.
Aleación P
Para la medición de deformaciones muy grandes, 5% (50 000 microdeformaciones ) o más, el material de rejilla normalmente seleccionado es constantano recocido (aleación P). Constantan en esta forma es muy dúctil ; y, en longitudes de calibre de 0,125 pulgadas (3,2 mm) y más, se puede tensar hasta> 20%. Debe tenerse en cuenta, sin embargo, que bajo altas tensiones cíclicas, la aleación P exhibirá algún cambio de resistividad permanente con cada ciclo, y provocará un cambio cero correspondiente en la galga extensométrica. Debido a esta característica y la tendencia a fallar prematuramente la rejilla con el esfuerzo repetido, la aleación P no se recomienda normalmente para aplicaciones de deformación cíclica. La aleación P está disponible con números STC de 08 y 40 para uso en metales y plásticos , respectivamente.
Propiedades físicas
Propiedad | Valor |
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Resistividad eléctrica a temperatura ambiente | 4,9 × 10 −7 Ω · m |
Coeficiente de temperatura a20 ° C | 8 ppmK −1 |
Coeficiente de temperatura −55 a 105 ° C | ± 40 ppmK −1 |
Punto curie | 35 K |
Densidad | 8,9 × 10 3 kg / m 3 |
Punto de fusion | 1221-1300 ° C |
Capacidad calorífica específica | 390 J / (kg · K) |
Conductividad térmica a23 ° C | 19,5 W / (mK) |
Coeficiente lineal de expansión térmica en25 hasta 105 ° C | 14,9 × 10 −6 K −1 |
Fuerza de Tensión | 455–860 MPa |
Alargamiento a la fractura | <45% |
Modulos elasticos | 162 GPa |
Medida de temperatura
Constantan también se usa para formar termopares con alambres de hierro , cobre o cromel . Tiene un coeficiente de Seebeck negativo extraordinariamente fuerte por encima de 0 grados Celsius, lo que conduce a una buena sensibilidad a la temperatura.
Referencias
Bibliografía
- JR Davis (2001). Cobre y aleaciones de cobre . ASM International. ISBN 0-87170-726-8.