Различные проволоки изготовлены из меди и стали

Медная проволока – от электроприборов до украшений

Медная проволока незаменима в электротехнической сфере – большинство различных проводников тока изготавливают из нее. Но есть и другие области применения, о которых кто-то может даже не догадываться.

1 Проволока из меди – назначение и ГОСТы

Медная проволока производится с различным сечением (круглым и прямоугольным). В зависимости от технического назначения изготовление ее выполняют по соответствующим ГОСТам.Для электротехнических целей медную проволоку выпускают круглого сечения следующих марок:

• мягкой (ММ);
• твердой (МТ);
• для подвесных линий связи (МС);
• из бескислородной меди:
  • твердая (МТД);
  • мягкая (ММБ).

Изготовление этой проволоки регламентируется ГОСТом 2112-79. Круглая продукция, подлежащая последующему эмалированию, выпускается в соответствии с ОСТ 16.0.505.008-73, регламентирующем по сравнению с ГОСТом 2112-79 к качеству проволоки повышенные требования. На луженую электротехническую проволоку распространяется ГОСТ 16931-71, который регламентирует методику определения качества покрытия из оловянно-свинцового или оловянного состава.

Электротехническая медная продукция с прямоугольным сечением производится по ГОСТу 434-78 следующих марок:

• мягкая (ПММ);
• твердая (ПМТ).

Электротехническая медная проволока используется практически во всех приборах, устройствах, аппаратах, установках, машинах, где происходит производство, передача или использование электрической энергии.

Начиная от генераторов турбин электростанций, линий электропередач, кабельных проводников электропитания и связи, электродвигателей, различных трансформаторов, других электрических машин (устройств) и заканчивая домашней разводкой электросети, бытовой техникой, радио- и электронной аппаратурой, а также компонентами этих устройств (микросхемы, микрочипы и прочее).

Выпускают медную проволоку и для других целей. Сварочную изготавливают по ГОСТу 16130-90. Для термоэлектрических термометров, измеряющих температуры от –200 до +100 С о , производят термоэлектродную проволоку согласно ГОСТа 22666-77 из меди, у которой химический состав соответствует ГОСТу 859-78. ГОСТ 4752-79 и ГОСТ Р 53405-2009 регламентируют изготовление крешерной медной проволоки, из которой делают крешерные столбики для одноименных приборов, измеряющих максимальное давление в цилиндрах, стволах огнестрельного оружия и так далее. Применяется проволока из меди также: для изготовления заклепок, гвоздей, фурнитуры; в строительстве, машиностроении, полиграфии, легкой и электровакуумной промышленности. Во всех случаях ее производство регламентируется соответствующим ГОСТом.

2 Использование медной проволоки для изготовления украшений

Медная проволока – один из самых оптимальных и популярных материалов для изготовления различной бижутерии и плетения декоративных поделок. Для рукоделия ее можно купить в магазинах или отделах фурнитуры для бижутерии, либо извлечь из проводов, кабелей, электронной аппаратуры. Медь мягка и послушна в руках, но при этом достаточно прочная. Ее можно обмотать другой проволокой, свивать в спирали, использовать для изготовления филигранного узора, скручивать в жгуты.

Основные инструменты, используемые при плетении украшений из медной проволоки: плоскогубцы, кусачки или бокорезы, круглогубцы, нож (для удаления изоляции). Могут еще понадобиться молоток, наковальня (или деревянная доска), газовая конфорка или горелка (для отжига), а также ювелирные инструменты: вальцы, ригели, молоточки и прочее.

Применяя плетение и другие методы работы с медной проволокой можно создать практически любое украшение:

• кольца;
• браслеты;
• кулоны;
• цепочки;
• сережки;
• бисер;
• другое.

Любое украшение и его детали можно спроектировать самостоятельно. Плетением можно создавать любые декоративные поделки и предметы интерьера.

Медная проволока различается по форме сечения (круглое, прямоугольное, квадратное, иное), размеру (диаметру), жесткости и цвету (зависит от покрытия проволоки, если есть, и ее химического состава).Чем тоньше проволока, тем проще с ней работать, но при этом увеличивается риск ее порвать или сломать.

3 Рекомендации по выбору проволоки для плетения украшений

Для плетения крупных поделок подойдет жесткая (можно согнуть только посредством инструментов), мелких – мягкая. С лаковым покрытием часто используют при плетении из бисера. Ее плюсы: удобна в работе, широкий выбор различных расцветок, хорошо сохраняет приданную ей форму, недорогая. Минусы – ее лаковое покрытие требует бережного обращения. Цветная эмалированная проволока также оптимально подойдет для плетения декоративных поделок. Для кухонных предметов лучше использовать луженую проволоку из меди, отличающуюся стойкостью к окислению и имеющую красивый блеск.

Для плетения какого-либо украшения или поделки берут медную проволоку нескольких размеров (обычно двух или трех). Из самой толстой делают основу (каркас), самой тонкой выполняют оплетку (крепления), а остальные используют для украшения или изготовления дополнительных деталей. Для плетения есть определенные рекомендации по использованию медной проволоки различных диаметров:

• для основы колец используют толще 1,3 мм;
• основой для браслета или колье может служить медная проволока 1–1,3 мм;
• при изготовлении швенз применяют 0,8–1 мм;
• для крепления подвесок и бусин Swarovski, кручения пинов берут 0,6–0,8 мм;
• отделочные проволочки украшения – 0,4–0,8 мм;
• для вязания с применением бусинок или плетения из бисера подойдет 0,3 мм;
• оплеточные работы выполняют проволочкой 0,4 мм;
• самодельные застежки в основном изготавливают из толстой – 1,3–1,5 мм.

Для плетения своих украшений можно применять любую доступную медную проволоку.

4 Использование медной проволоки для лечения

Медь присутствует в составе более десяти жизненно важных ферментов организма человека и ее нехватка может привести к развитию различных заболеваний, в том числе серьезных. Медь обладает такими свойствами как:

• обезболивающим;
• антибактериальным;
• кровоостанавливающим;
• успокоительным для нервной системы;
• понижающим температуру тела;
• восстанавливает сон.

Лечение медью проводят посредством ее наружного применения – прикладывают к больному месту. Она ускоряет созревание и лечение нарывов, успокаивает боль, борется с воспалительными процессами, помогает избежать развитие инфекционных заболеваний. Лечение медью оказывается эффективным во многих случаях доброкачественных опухолей. Этот металл хорошо действует на сердце и сосудистую систему. Соприкасаясь с кожей медь оказывает бактерицидное воздействие.

Для лечения медной проволокой лучше всего взять мягкую многожильную марки сплава М1. Ее нужно извлечь из провода, а затем очистить от изоляции. Но и после этого на проволоке еще остается пленка (невидимая оксидная или защитная из лака – на эмальпроводе). Чтобы ее удалить, медная проволока должна быть прокалена на огне, а затем помещена в уксусную эссенцию на 2 часа. После этого ее надо промыть водой, а затем просушить. Концы медной проволоки перед лечением желательно обмотать пластырем.

Проволоку можно использовать только в качестве аппликатора – прикладывать к нужному месту. Если ей придать замкнутую кольцевую форму, то внутри нее возникнут круговые микротоки, оказывающие дополнительное лечебное воздействие. Обматывая медной проволокой поясницу или больной сустав, на дому можно проводить настоящую физиотерапию, которая может быть длительной без каких-либо противопоказаний здоровью. Кольцо из медной проволоки, надетое на голову, сильно ослабляет воздействие на мозг электромагнитного поля (земли, от электроприборов) и, следовательно, способствует предотвращению мигреней и эпилептических приступов.

5 На чем основано лечение медью?

Контактное лечение медью основано на химической реакции этого металла с потом человека, который выделяется через железы кожи. Пот насыщен разными солями, является кислой средой и поэтому он хороший электролит. При наложении на кожу медного предмета образуются ионы, которые переходят в электролит, а затем через потовые железы проникают в подкожные и другие слои. Там они оказывают лечебное действие, способствуют уничтожению болезнетворных микроорганизмов, усилению ряда физиологических процессов.

В результате контакта с кожей медная проволока постепенно окисляется и на ней образуется зеленый налет, что свидетельствует о протекании процесса лечения. Отсутствие налета может говорить о том, что выбрана медь не той марки либо ее аппликация была выполнена не на «правильный» участок тела. Во время заболевания состав пота, как правило, обретает более кислую реакцию, что приводит к усилению процесса окисления проволоки. Вследствие этого увеличивается количество оксидов и ионов, проникающих в подкожный слой – усиливается благоприятное воздействие меди, лечение становится более эффективным.

Задание №12 ОГЭ по физике

Цепи постоянного тока

В задании № 12 ОГЭ по физике необходимо понимание явления постоянного тока, процессов, протекающих в цепях постоянного эл.тока, и знание формул, описывающих такие процессы количественно. Полезные сведения, которые могут потребоваться для решения задания, приведены в разделе теории.

Теория к заданию №12 ОГЭ по физике

Сопротивление цилиндрического проводника

Цилиндрическим считается проводник, имеющий круг в поперечном сечении. Сопротивление такого проводника может быть найдено из уравнения:

где ρ – удельное эл.сопротивление, индивидуально характерное для различных материалов; l – длина проводника; S – площадь его поперечного сечения.

Последовательное и параллельное соединение проводников

Последовательное соединение:

При последовательном соединении сопротивления и напряжения на каждом из резисторов суммируются. Сила тока при этом является неизменной на всех участках разветвления.

Математически это выражается формулами:

Параллельное соединение:

При параллельном соединении суммируются, наоборот, силы тока на каждом из участков. Неизменным при этом остается напряжение. А общее сопротивление определяется по особой формуле.

Математически это выглядит так:

Заряд в проводнике

В проводнике движутся электроны. Эл.ток возникает при их упорядоченном (т.е. направленном) перемещении с какой-то скоростью. Интерес в данном случае представляет величина заряда, который проходит через поперечное сечение данного проводника за определенное время ∆t. Вычислить эту величину можно по формуле:

Мощность электрической цепи

где I – сила тока на исследуемом участке эл.цепи; U – напряжение на этом участке; R – сопротивление.

То или иное уравнение для вычислений следует выбирать в зависимости от известных в условии задачи данных.

Закон Джоуля–Ленца

Когда под воздействием эл.поля в цепи не происходит хим.преобразования вещества и не совершается механическая работа, то работа, производимая эл.полем, ведет только к нагреву проводника. Кол-во теплоты, которое при этом выделяет проводник с эл.током, равно:

где t – время, в течение которого совершается работа.

Разбор типовых вариантов заданий №12 ОГЭ по физике

Демонстрационный вариант 2018

На рисунке изображена схема электрической цепи, состоящей из трёх резисторов и двух ключей К1 и К2. К точкам А и В приложено постоянное напряжение. Максимальное количество теплоты, выделяемое в цепи за 1 с, может быть получено

1. если замкнут только ключ К₁
2. если замкнут только ключ К₂
3. если замкнуты оба ключа
4. если оба ключа разомкнуты

Алгоритм решения:

1. Анализируем схему, приведенную в условии. Определяем расчетную формулу.

2–5. Определяем кол-во теплоты в каждой из ситуаций, рассмотренных в утверждениях 1–4. Определяем прав.вариант ответа.

Решение:

1. По з-ну Джоуля-Ленца . Поскольку имеет место параллельное соединение разных резисторов, то сила тока в каждой ветке будет различаться. А напряжение при этом во всех ветках одинаково. Поэтому в данном случае удобнее воспользоваться 2-й формулой (в которой присутствует напряжение).
2. Рассм.утверждение 1. Здесь ток будет протекать по двум параллельным веткам – верхней и нижней. Общее сопротивление при этом равно: . Тогда за 1 с .
3. В утверждении 2 замкнули ключ 2. Следовательно, ток течет по средней и нижней веткам. В этом случае . Искомое кол-во теплоты: .
4. Если оба ключа замкнуть, то ток потечет по всем 3 веткам. Отсюда: . Кол-во теплоты за 1 с в таком случае составит: .
5. В утверждении 4 рассмотрен вариант, когда оба ключа разомкнуты. Это означает, что ток течет только по нижней ветке и .
6. Сравним полученные кол-ва теплоты. Сравнивать будем с Q₄, поскольку полученная для этой величины формула не содержит коэффициента. Итак: . Отсюда видно, что, во-первых, каждое из Q₁–Q₃ больше, чем Q₄, а во-вторых, среди этих трех значений самое большое имеет Q₃. Т.е. максимальное кол-во теплоты выделится, если замкнуть оба ключа.

Первый вариант (Камзеева, № 3)

Из однородной металлической проволоки сделано кольцо. Напряжение на полюсах источника тока постоянно. При каком подключении контакта К потребляемая мощность цепи будет минимальной?

Алгоритм решения:

1. Записываем формулу для расчета мощности через напряжение и сопротивление. Определяем условие, при котором она будет минимальной.
2. Находим зависимость сопротивления от длин проводников.
3. Анализируем особенность параллельного соединения проводников и, исходя из этого и выводов п.2, определяем точку подключения ключа.

Решение:

1. По условию напряжение на источнике тока является постоянной величиной. Поэтому для расчета мощности удобнее всего воспользоваться такой формулой: . Из этой формулы следует, что минимальная мощность будет в точке, в которой максимально сопротивление.
2. Сопротивление цилиндрического проводника вычисляется по формуле: . Поскольку проволока однородна, то ρ в данном случае есть величина постоянная. Постоянна и S, т.к. длина кольца не меняется. Поэтому сопротивление здесь пропорционально длине проводника l. Тогда имеем зависимость: чем больше длина проводника, тем больше сопротивление.
3. Из схемы цепи видно, что в любом случае соединение проводников будет параллельным. А потому тут следует помнить еще один момент: при параллельном соединении проводников общее сопротивление всегда будет меньше самого меньшего из сопротивлений (что можно проверить опытным путем). Самое маленькое сопротивление у проводника А, т.к. у него наименьшая длина (см.п.2). Поэтому в данном случае ключ нужно подключить в точку, которая является самой удаленной от А. Ею является т.В. Именно так получим максимальное сопротивление и, соответственно (см.п.1), минимальную мощность цепи.

Второй вариант (Камзеева, № 5)

На рисунке показано подключение в сеть постоянного напряжения трех одинаковых ламп.

С минимальным накалом будет(-ут) гореть лампа(-ы)

Алгоритм решения:

1. Записываем формулу для расчета эл.мощности ламп через силу тока и сопротивление.
2. Анализируем приведенную в условии схему и определяем зависимость мощности от силы тока и сопротивления.
3. Определяем мощность каждой из ламп, сравниваем их.

Решение:

1. Степень накала ламп зависит от величины тепловой мощности, выделяемой на каждой из них. Для определения электрической мощности используем формулу .
2. Сопротивления у ламп равны между собой, т.к. лампы одинаковы. А сила токов будет различаться на участке Л1 и на участке параллельного соединения ламп Л2 и Л3. При параллельном соединении ток делится, причем, поскольку лампы одинаковы, то ток разделится поровну. Т.е. если принять, что через Л1 идет ток I, то через Л2 и Л3 – токи, равные I/2.
3. Мощность лампы Л1 будет равной , мощности Л2 и Л3 – . Из этих формул видно, что мощность ламп Л2 и Л3 в 4 раза меньше, чем Л1. Этой ситуации соответствует ответ №4.

Третий вариант (Камзеева, № 10)

Четыре резистора изготовлены из различных материалов и имеют различные размеры (см. рис.).

Наибольшее электрическое сопротивление имеет резистор

52. Расчёт сопротивления проводников — В.И. Лукашик, Сборник задач по физике

1302. а) Площади поперечных сечений и длины нихромовой и железной проволок одинаковы. Какая из них обладает большим сопротивлением; во сколько раз?
б) Площади поперечных сечений стальных проволок с одинаковыми длинами равны 0,05 и 1 мм2. Какая из них обладает меньшим сопротивлением; во сколько раз?
а) Сопротивление нихромовой проволоки в 11 раз больше сопротивления железной проволоки, поскольку сопротивление проводника прямо пропорционально его удельному сопротивлению, а удельное сопротивление нихрома в 11 раз больше удельного сопротивления железа.
б) Сопротивление проволоки с большей площадью поперечного сечения меньше в 20 раз, поскольку сопротивление проводника обратно пропорционально его площади поперечного сечения, а площадь более толстой проволоки больше в 20 раз больше, чем тонкой.

1303. Сопротивление проволоки длиной 1 км равно 5,6 Ом. Определите напряжение на каждом участке проволоки длиной 100 м, если сила тока в ней 7 мА.

1304. Для чего на электрифицированных железных дорогах на стыках рельсов устанавливают соединители в виде жгутов из толстой медной проволоки, приваренных к концам обоих рельсов?
Для уменьшения сопротивления на стыках рельсов.

1305. Во сколько раз сопротивление стальной проволоки длиной 1 м больше сопротивления железной проволоки той же длины и такой же площади поперечного сечения?
Сопротивление стальной проволоки в 1,5 раза больше сопротивления железной проволоки, поскольку сопротивление проводника прямо пропорционально его удельному сопротивлению, а удельное сопротивление стали в 1,5 раза больше удельного сопротивления железа.

1306. Имеются две проволоки из одного и того же материала с одинаковой площадью поперечного сечения. Длина первой равна 20 см, второй 1 м. Сопротивление какой проволоки больше; во сколько раз?
Сопротивление более длинной проволоки больше в 5 раз, поскольку сопротивление проводника прямо пропорционально его длине.

1307. Алюминиевая и медная проволоки имеют равные массы и одинаковые площади поперечных сечений. Какая из проволок имеет большее сопротивление?

1308. Имеются два однородных проводника, однако первый в 8 раз длиннее второго, который имеет вдвое большую площадь поперечного сечения. Какой из проводников обладает большим сопротивлением; во сколько раз?

1309. Два куска железной проволоки имеют одинаковые массы. Длина одного из них в 10 раз больше длины другого. Какой кусок проволоки имеет большее сопротивление; во сколько раз?

1310. После протягивания проволоки через волочильный станок длина ее увеличилась в 3 раза. Как изменилось сопротивление этой проволоки?

1311. После протягивания проволоки через волочильный станок длина ее увеличилась в 4 раза. Каким стало сопротивление этой проволоки, если до волочения ее сопротивление было 20 Ом?

1312. Определите устно, каким сопротивлением обладают железный проводник длиной 10 м и медный проводник длиной 100 м, если площади поперечных сечений этих проводников равны 1 мм2.

1313. Рассчитайте сопротивление медного контактного провода, подвешенного для питания трамвайного двигателя, если длина провода равна 5 км, а площадь поперечного сечения — 0,65 см2.

1314. Вычислите, каким сопротивлением обладает нихромовый проводник длиной 5 м и площадью поперечного сечения 0,75 мм2.

1315. Шнур, употребляемый для подводки тока к телефону, для гибкости делают из многих тонких медных проволок. Рассчитайте сопротивление такого провода длиной 3 м, состоящего из 20 проволок площадью поперечного сечения 0,05 мм2 каждая.

1316. Чему равно сопротивление константановой проволоки длиной 8 м и площадью поперечного сечения 2 мм2?

1317. Определите сопротивление телеграфного провода между Москвой и Санкт-Петербургом, если расстояние между городами равно около 650 км, а провода сделаны из железной проволоки площадью поперечного сечения 12 мм2.

1318. Определите силу тока, проходящего через реостат, изготовленный из никелиновой проволоки длиной 50 м и площадью поперечного сечения 1 мм2, если напряжение на зажимах реостата равно 45 В.

1319. Рассчитайте силу тока, проходящего по медному проводу длиной 100 м и площадью поперечного сечения 0,5 мм2 при напряжении 6,8 В.

1320. Определите напряжение на концах стального проводника длиной 140 см и площадью поперечного сечения 0,2 мм2, в котором сила тока 250 мА.

1321. Обмотка реостата, изготовленная из никелиновой проволоки, имеет сопротивление 36 Ом. Какой длины эта проволока, если площадь ее поперечного сечения равна 0,2 мм2?

1322. Сопротивление изолированной нейзильберовой проволоки, намотанной на катушку, 100 Ом. Сколько метров проволоки площадью поперечного сечения 0,35 мм2 намотано на катушку? (Удельное сопротивление нейзильбера равно 0,2 Ом•мм2/м.)

1323. Какой длины надо взять медную проволоку площадью поперечного сечения 0,5 мм2, чтобы сопротивление ее было равно 34 Ом?

1324. Какой длины медная проволока намотана на катушку электрического звонка, если сопротивление ее равно 0,68 Ом, а площадь поперечного сечения 0,35 мм2?

1325. Сопротивление проволоки, у которой площадь поперечного сечения 0,1 мм2, равно 180 Ом. Какой площади поперечного сечения надо взять проволоку той же длины и из того же материала, чтобы получить сопротивление 36 Ом?

1326. Проводник, у которого площадь поперечного сечения 0,5 мм2 и сопротивление 16 Ом, надо заменить проводником из того же металла и той же длины, но сопротивлением 80 Ом. Какой площади поперечного сечения проводник необходимо подобрать для этой замены?

1327. Масса 1 км контактного провода на пригородных электрифицированных железных дорогах составляет 890 кг. Каково сопротивление этого провода?

1328. В спирали электронагревателя, изготовленного из никелиновой проволоки площадью поперечного сечения 0,1 мм2, при напряжении 220 В сила тока 4 А. Какова длина проволоки, составляющей спираль?

1329. Какой площади поперечного сечения нужно взять кусок стальной проволоки длиной I, чтобы сопротивление ее было равно сопротивлению алюминиевой проволоки длиной 21 и площадью поперечного сечения 0,75 мм2?

1330. Какая должна быть длина и максимальная площадь поперечного сечения никелиновой проволоки, имеющей сопротивление 2 Ом на длине 1 м, чтобы в изготовленном из нее нагревательном приборе при включении в сеть с напряжением 220 В сила тока не превышала 4 А?

1331. Измерения показали, что проводник длиной 1 м и площадью поперечного сечения 0,2 мм2 имеет сопротивление 2,5 Ом. Каково название сплава металлов, из которого изготовлен проводник?

1332. а) Определите массу железной проволоки площадью поперечного сечения 2 мм2, взятой для изготовления реостата сопротивлением 6 Ом.
б) Сопротивление медного контактного провода на длине 1 км, подвешенного для питания двигателя электровоза на электрифицированной железной дороге, равно 0,17 Ом. Какова площадь поперечного сечения этого провода? Какова масса этого провода?

1333. Какова масса медной проволоки длиной 2 км и сопротивлением 8,5 Ом?

1334. Какой массы надо взять никелиновый проводник площадью поперечного сечения 1 мм2, чтобы из него изготовить реостат сопротивлением 10 Ом? (Плотность никелина 8,8 г/см3.)

1335. Какой длины надо взять железную проволоку площадью поперечного сечения 2 мм2, чтобы ее сопротивление было таким же, как сопротивление алюминиевой проволоки длиной 1 км и сечением 4 мм2?

1336. Какой площади поперечного сечения нужно взять железную проволоку длиной 10 м, чтобы ее сопротивление было такое же, как у никелиновой проволоки площадью поперечного сечения 0,2 мм2 и длиной 1 м?

Материалы для нагревательного элемента

Примерно в 1900 году немецкая фирма WC Heraeus разработала первую коммерческую платиновую печь. В 1902 году компания выпустила на рынок печь с платиновой лентой, которая могла достигать температуры 1500ºC за 5 минут, работать при 1500ºC в течение нескольких часов и могла достигать температуры 1700ºC в течение коротких периодов времени. За последние почти 200 лет, с тех пор как эта печь была впервые разработана, резистивные электрические печи претерпели многочисленные улучшения в области изоляции, управления и применения нагревательных материалов.

Что такое нагревательные элементы?

Нагреватели для промышленного оборудования обычно питаются от источника электричества. Типичные нагревательные элементы изготавливаются из углеродистой стали или нержавеющей стали. Они используются в отопительной воде или аналогичных жидких средах общего назначения и обычно не подвержены коррозии. Другие используемые коррозионно-стойкие материалы представляют собой сплавы, такие как медь или титан. Они наиболее устойчивы к высоким температурам и выдерживают очень агрессивную среду. Недавно для более продвинутого применения были представлены специально изготовленные сплавы, такие как никель-хромовые суперсплавы.

Выбор нагревательных элементов во многом зависит от типа и характера среды, для которой он используется. Помимо среды, тип нагревателя, который будет установлен, также влияет на то, из какого сплава он должен быть изготовлен. Промышленные нагревательные элементы имеют заводскую конфигурацию любой формы и размера. Они могут работать и при довольно высокой температуре, так как некоторое оборудование должно работать с температурами выше 500 С.

Материал для нагревательных элементов варьируется в зависимости от области применения. Для погружных нагревателей часто требуется материал, обладающий высокой устойчивостью к разрушению при экстремальных температурах и позволяющий оставаться в погруженном состоянии без воздействия фактора эрозии. Учитывая эти условия, нержавеющая сталь является идеальным выбором для нагрева воды и различных химикатов. Нержавеющая сталь изготовлена ​​из легированной стали с содержанием не менее 10,5%,FeCrAl сплава. Самым большим преимуществом нержавеющей стали по сравнению с обычной углеродистой сталью, очевидно, является стойкость к окислению. Однако нержавеющая сталь никоим образом не является полностью устойчивой к коррозии. Существуют определенные внешние среды, такие как низкий уровень кислорода, высокая соленость или плохая циркуляция, при которых нержавеющая сталь становится уязвимой для пассивной пленки оксидов хрома.

Использование экзотических сплавов для нагревательных элементов дополнительно увеличивает способность нагревателей противостоять присущей им коррозионной природе. Медь, например, не реагирует с водой, чтобы избежать нормального окисления. Однако он в конечном итоге реагирует на кислород воздуха при длительном использовании и образует слой оксида меди, а не оксида железа. Использование титана снижает опасность коррозии, так как одним из его свойств является высокая коррозионная стойкость. Дополнительным преимуществом титана является его легкий вес по сравнению с другими металлами.

Обзор материалов для нагревательного элемента

На мировом рынке комплектующих для нагревателей предлагается широкий спектр различных материалов, которые могут использоваться для изготовления нагревательных элементов для промоборудования. Эти расходные комплектующие включают изоляторы из керамических материалов на основе металлов, металлические сплавы и углеродные или графитовые материалы для греющих спиралей. В этой статье основное внимание уделяется традиционным металлическим сплавам для нагревательной спирали, такие как железо-хром-алюминий и никель-хром. Эти сплавы можно разделить на два класса: один пригоден для обработки в присутствии кислорода, а другой должен быть обеспечен адекватной защитой от кислорода. Класс сплавов, которые необходимо защищать от кислорода, включает тантал, вольфрам и молибден.

Когда температура повышается, атмосфера играет важную роль, поскольку материалы по-разному реагируют на различные соединения. Вполне возможно, что система, которая идеально работает при определенной температуре воздуха, может быстро выйти из строя, если используется при такой же температуре, но в другой атмосфере. Срок службы нагревательного элемента также является важным параметром эксплуатации. Важно выяснить, нужно ли вам, чтобы элемент проработал несколько недель, нескольких месяцев или лет. Для любого конкретного элемента, чем выше рабочая температура, тем короче срок его службы.

Типы материалов, используемых в качестве нагревательных элементов

К различным материалам, обсуждаемым ниже, относятся следующие:

Никель-хромовые сплавы

Никель-хромовые сплавы, или нихром, вероятно, являются старейшими электронагревательными материалами и широко используются даже сейчас. Они проявляют свойства пластичности, прочности в горячем состоянии и стабильности формы. Три наиболее часто используемых состава, используемых при нагревании, включают следующее:

NiCr 80:20 (80% никеля, 20% хрома)

NiCr 60:15 (60% никеля, 26% хрома, остаточное железо)

NiCr 30:20 (35% никеля, 20% хрома, остаточное железо)

Недавно был представлен еще один сплав, который содержит 70% никеля и 30% хрома, который называется сплав NiCr 70:30 . Среди этих сплавов NiCr 70:30 материал 70/30 имеет самую высокую максимальную температуру элемента 1250 ° C на воздухе и максимальную температуру камеры 1150 ° C. Основной причиной его внедрения было противостояние «Зеленой гнили». Зеленая гниль может быть определена как межкристаллитное окисление хрома, которое происходит в других сортах нихрома при использовании в эндотермической или экзотермической атмосфере в диапазоне температур от 800 до 900 ° С.

Железо-хром-алюминиевые сплавы

Сплавы железо-хром-алюминий, или фехраль, стандартно состоят из 72,5% железа, 22% хрома и 5,5% алюминия. Более высокие сорта, полученные с помощью традиционных технологий плавления, имеют ограничения по температуре до 1300 ° C. Также предлагается несколько других марок, в которых количество алюминия уменьшено, а остальное составляет железо. Рабочая температура и сопротивление высокие, а плотность низкая по сравнению с никель-хромовыми сплавами. Это обеспечивает рентабельный и долговечный нагревательный элемент. Некоторые недостатки включают низкую термостойкость, низкую пластичность и охрупчивание при использовании.

Мы в компании Хитл обычно при производстве нагревательных элементов используем нихромовую проволоку и ленту, но для некоторых типов нагревателей или для снижения стоимости нагревательных элементов по запросу заказчика иногда могут использоваться сплавы фехраль.

Проволока

Проволока обычно круглого, реже — шестиугольного, квадратного, трапециевидного или овального сечения из стали, алюминия, меди, никеля, титана, цинка, их сплавов и других металлов. Выпускают также биметаллические и полиметаллические проволоки.

Проволока получается путём протяжки (волочения) через последовательно уменьшаемые отверстия. Проволока выпускается различного диаметра (до десятков миллиметров). Проволока используется для изготовления электрических проводов, метизов, пружин, свёрл, термопар, электродов, электронных приборов и других целей.

Содержание

История

Ювелирные украшения античных времён часто содержат, в виде цепочек и декоративных элементов, большое количество аккуратно сделанной проволоки, для изготовления которой нужны эффективные и даже технически совершенные средства. В некоторых случаях полоски, вырезанные из металлического листа, были сделаны волочением через отверстия в каменных бусах. Это заставляет полоски закругляться вокруг самих себя с формированием тонких трубок. Эта техника волочения использовалась в Египте, во времена второй династии. С середины второго века до н. э. наибольшее количество золотой проволоки в ювелирных украшениях имеет шовные линии, которые спирально следуют по всей её длине. Такие перекрученные полоски могут быть превращены в непрерывную круглую проволоку прокатыванием их между плоских поверхностей или тем же путём, что и волочение отдельных полосок. Перекручивание полосок и блоков по-прежнему использовались в Европе в VII веке н. э., но на этот раз абсолютно очевидно, что проволоку изготавливали путём настоящего волочения.

Проволока квадратного и шестиугольного сечения, вероятно, изготавливалась плющением. При таком методе металлический прут ковали зажатым между рифлёными кусками металла, или между рифлёным пуансоном и рифлёной металлической наковальней. Плющение является очень древней техникой, возникшей, вероятно, в начале 2-го тысячелетия до н. э. в Египте а также в бронзовом веке и железном веке в Европе для изготовления факелов и фибул.

Перекрученная проволока квадратного сечения была очень распространённым филигранным декором в этрускских украшениях.

Примерно в середине 2-го тысячелетия до н. э. появилась новая категория декоративной проволоки, имитирующей цепочку зёрен. Возможно, самой ранней из подобных проволок является зазубренная проволока, впервые появившаяся в конце 3-го, начале 2-го тысячелетия до н. э. в Малой Азии, а возможно и чуть позднее.

В Англии проволоку волочили, начиная со средневековья. Проволоку использовали для изготовления чесалок и спиц для шерсти, товаров, импорт которых был запрещён Эдуардом IV в 1463 году. [1] Первый волочильный стан в Великобритании был установлен в Тинтерне примерно в 1568 году основателями Company of Mineral and Battery Works, у которых была монополия на данный вид деятельности. [2] От момента создания их второй волочильни в окрестностях Уайтербрука, [3] не существовало других волочилен до второй половины XVII века. Несмотря на существование волочильных станов, протягивание проволоки до малых размеров по-прежнему выполняли вручную.

Размер проволоки

Наиболее общим является «метрическое» измерение диаметра проволоки в долях метра, но иногда он неудобен и применяются другие способы:

• по площади поперечного сечения (то есть по электросопротивлению) (в электротехнике)
• по музыкальной ноте, издаваемой в определённых условиях
• по количеству проходов через волоку при изготовлении (калибры AWG, BWG и т. п.)