| Constantan | |
|---|---|
 A spool of Constantan wire | |
| Material type | Copper-nickel alloy |
| Physical properties | |
| Density (ρ) | 8885 kg/m3 |
| Mechanical properties | |
| Young's modulus (E) | 162 GPa |
| Tensile strength (σt) | ~450 MPa |
| Elongation (ε) at break | ~0.25% |
| Thermal properties | |
| Melting temperature (Tm) | 1210 °C |
| Thermal conductivity (k) | 21.2 W/(m·K) |
| Specific heat capacity (c) | 390 J/(kg·K) |
| Electrical properties | |
| Surface resistivity | 0.56 μΩ·m |
کنستانتان نامی انحصاری برای یک آلیاژ نیکل-مس است که به نام‌های دیگری نیز مثل یوریکا (Eureka) شناخته شده است.[1] این آلیاژ شامل 55 درصد مس و 45 درصد نیکل است. [2] ویژگی بارز این آلیاژ، ثابت بودن مقاومت ویژه‌اش در یک بازه دمایی گسترده است به‌طوریکه تغییراتش نامحسوس است. دیگر آلیاژ مشابه با این آلیاژ، [./Https://en.wikipedia.org/wiki/Manganin منگانین] است.
تاریخچه
در 1887، ادوارد وستون فلزاتی را کشف کرد که می‌توانند ضریب تغییرات مقاومت ویژه منفی داشته باشند به طوریکه در ادامه در آلمان تولید شدند.[3]
آلیاژ کنستانتان
از بین تمامی آلیاژ‌هایی که در حسگر سنجش فشار استفاده می‌شوند، کنستانتان قدیمی‌ترین، و هنوز، رایج‌ترین آلیاژ مورد استفاده است چرا که روی‌هم‌رفته بهترین خواص لازم را دارد. به عنوان مثال، این آلیاژ، حساسیت بالایی به کرنش دارد. مقاومت ویژه آن برای دستیابی به مقاومتی مناسب در ابعاد کوچک به حد کافی هست (4.9 x 10−7 Ω·m)[4] و ضریب دمایی مقاومت ویژه آن نیز ناچیز است. ویژگی دیگر داشتن عمر خستگی مناسب و چکش خواری کافی برای داشتن توانایی تحمل کرنش بالا هست. از این آلیاژ در تهیه ترموکوپل‌ها نیز استفاده می‌شود.[5]
آلیاژ P
برای اندازه‌گیری کرنش‌های بزرگ در مرتبه 5 درصد، آنیل شده این گونه آلیاژی انتخاب می‌شود؛ یعنی با عملیات حرارتی مربوطه، آلیاژ بسیار نرم و چکش‌خوار است و تا مرتبه بیست درصد توان کارسختی دارد. البته باید به‌خاطر سپرد تحت سیکل‌های متناوب بارگذاری، مقاومت ویژه تحت تاثیر قابل توجهی قرار می‌گیرد. بنابراین برای چرخه‌های کارسختی، این آلیاژ پیشنهاد نمی‌شود.
| ویژگی | ارزش |
|---|---|
| مقاومت الکتریکی در دمای اتاق | 4.9 |
| ضریب دما در 20 | 8 ppm·K -1 |
| ضریب دما −55 to 105 [1] | ± 40 ppm· K -1 |
| نقطه کوری [6] | 35 K |
| چگالی [1] | 8.9 × 10 3 کیلوگرم بر متر 3 |
| نقطه ذوب | 1221–1300 |
| ظرفیت حرارتی خاص | 390 J/(kg·K) |
| هدایت حرارتی در 23 | 19.5 W/(m·K) |
| ضریب خطی انبساط حرارتی 25 to 105 [1] | 14.9 |
| استحکام کششی [1] | 455–860 |
| کشیدگی در هنگام شکست | <45% |
| مدول الاستیک | 162 |
[[Category:گرمایش الکتریکی]] [[Category:آلیاژهای مس]] [[Category:آلیاژهای نیکل]]
- ^ a b c d e M. A. Laughton; D. F. Warne (2003). Electrical Engineers Reference Book (16th ed.). Elsevier. p. 10/43. ISBN 0-7506-4637-3.
- ^ J. R. Davis (2001). Copper and Copper Alloys. ASM International. p. 158. ISBN 0-87170-726-8.
- ^ A chronological history of electrical development from 600 B.C. National Electrical Manufacturers Association. 1946. p. 59.
- ^ "Table of Resistivity". hyperphysics.phy-astr.gsu.edu. Retrieved 2016-05-18.
- ^ "Working with Chromel, Alumel & Constantan". Keats Manufacturing Co. 2015-03-12. Retrieved 2016-05-18.
- ^ Varanasi, C. V.; Brunke, L.; Burke, J.; Maartense, I.; Padmaja, N.; Efstathiadis, H.; Chaney, A.; Barnes, P. N. (2006). "Biaxially textured constantan alloy (Cu 55 wt%, Ni 44 wt%, Mn 1 wt%) substrates for YBa2Cu3O7−x coated conductors". Superconductor Science and Technology. 19 (9): 896. Bibcode:2006SuScT..19..896V. doi:10.1088/0953-2048/19/9/002.