Медно-никелевые провода были разработаны благодаря научным исследованиям, целью которых было получение проводника с высокими свойствами электрической проводимости. При этом старались применять только доступные металлы, т. к. в то время (средина 19 века) доступными были несложные производственные технологии.
Технология изготовления медно-никелевых проводов
Чтобы получить медный сверхпроводник, необходимо в вакуумной среде по всему периметру производственной установки нанести слой токопроводящего материала никелемедного состава с диффузией поверхностного слоя основы проволоки. На сплав нанесен металлический защитный слой. Изготовленный провод обязательно должен проходить отжиг в вакуумной среде при температуре около 950 градусов на протяжении 2-3 часов. При изготовлении термостойкого сплава из меди и никеля используют только чистое сырье, без использования каких-либо примесей.
Достижение высокой электропроводности осуществляется благодаря наличию тонкостенной токопроводящей трубке-прослойке. За счет диффузного взаимодействия слоев металла, которые примыкают к трубке с двух сторон, внешняя оболочка имеет практически идеальный вид.
Слоя провода наносятся на специальном оборудовании, где благодаря вакууму исключен риск окисления. Именно от параметров вакуумной установки и зависит максимальная длина будущего проводника.
Послойные составляющие медно-никелевого провода:
-
основа из меди или никеля;
-
слой, проводящий электрическую энергию, толщина которого должна быть достаточной для того, чтобы он не разрывался.
-
защитная оболочка, толщина которой подбирается так, что обеспечивалась защита от возможных механических повреждений.
Расчеты удельного сопротивления медно-никелевого проводника
Самой высокой электропроводимостью обладает медь, алюминий, золото и серебро. Другие металлы хоть и являются токопроводящими, но их свойства значительно ниже. Их удельное сопротивление для решения конкретных электротехнических задач является высоким, поэтому необходимо использовать материалы, у которых данный показатель будет минимальным, а электропроводимость максимальной. Электросопротивление провода из медно-никелевого сплава напрямую зависит от чистоты используемых материалов. При условии максимально чистой меди и никеля электросопротивление может снижаться до 14 раз.
Для никеля и меди чистотой от 99,99% электросопротивление готового проводника будет вычисляться по формуле:
ρ= ρo exp(-α(R)V),
где ρ – сопротивление проводника мкОм*м,
ρo - удельное сопротивление меди 0,017241 мкОм*м
α (R) - физическая константа, зависящая от квалитета поверхности, на которую наносится сплав. Если проволока-основа обработана по 14 классу чистоты α (R) =1,65*102;
V - содержание в материале примесей в %, от 0,01 и ниже.
Проводник, поверхность которого обработана по 14 классу, с диаметром основы 1,0 мм, глубиной 10-6 мм рт. ст. и плотности защитного слоя глубиной 10-6 мм рт. ст., 10 мкм, с чистотой материалов 99,99, имеет сопротивление
ρ =0,00123 мкОм,
Данный расчет показывает, что сопротивление в 14 раз ниже, чем у медной проволоки.
Преимущества медно-никелевых проводников:
-
Высокая степень электрической проводимости;
-
Возможность изготовления проволоки любого диаметра;
-
Доступность материалов;
-
Возможность получения провода любой длины.
Провести расчёт и заказать медно-никелевый провод можно у компании «ТЭН24». Только у нас вы сможете быстро заказать качественные токопроводящие провода из никеля и меди по приемлемой цене.
