Manganin

Manganin je obchodní název pro načervenalou slitinu mědi, manganu a niklu (manganový bronz) v poměru 82 až 86 % mědi (Cu), 12 až 15 % manganu (Mn) a 2 až 4 % niklu (Ni). Využívá se zejména jako odporový materiál k výrobě stabilních a přesných rezistorů, protože má velmi nízký teplotní součinitel elektrického odporu. Dlouhodobě se používá rovněž v konstrukci tlakových senzorů pro tlaky v řádu GPa.

Vlastnosti slitiny jsou časově nestabilní, a proto se pro použití, kde je vyžadována vysoká přesnost, nechává uměle stárnout. Maximální rozsah pracovních teplot manganinu závisí na požadované stabilitě hodnoty odporu. Pro teploty kolem 20 °C je teplotní součinitel elektrického odporu blízký nule, v rozsahu 0 až +60 °C se pohybuje v rozmezí ±15·10−6 K−1, při teplotě kolem 100 °C dosahuje hodnoty −80·10−6 K−1.[1] Manganin však odolává teplotám minimálně do +300 °C

Použití

  • drátové rezistory s přesností ± 0,01 % až ± 0,001 %, při teplotách okolo 20 °C (drát do průměru 0,05 mm)
  • plošné rezistory (fólie o tloušťce 0,01 mm leptaná ve tvaru meandru, pásky)
  • odporové tlakové senzory pro měření hydrostatického tlaku v řádu desetin až desítek GPa, například pro studium vysokotlakých rázových vln (jako jsou vlny generované detonací výbušnin), protože má relativně vysokou citlivost na hydrostatický tlak.[2]

Fyzikální vlastnosti

CuMn12Ni4[3]

Hustota8,19 g/cm³
Teplota tání1020 °C
Tepelná vodivost19,8 W / (m K)
Rezistivita ρ0,38 [μΩ·m]
Teplotní součinitel elektrického odporu αR±2,5·10−6 [K−1] (20 °C)
Pevnost v tahu Rm500÷550 MPa
Termoelektrické napětí vůči Cu0,014 [μV·K−1]
Závislost velikosti
teplotního součinitele elektrického odporu „ρ“ na teplotě[1]
Rozsah teplot [°C]„ρ“ [10−6 K−1]
−55–25+50
0–25+10
20–25+10
25–300[4]
25–125−80

Reference

  1. ↑ a b Temperature Coefficient of Resistance for Current Sensing, White Paper. www.vishay.com [online]. Vishay, 2020-05-11 [cit. 2023-04-16]. Dostupné online. 
  2. ↑ Special Use Sensors - Manganin Pressure Sensor [online]. Vishay Precision Group, 2005-05-18 [cit. 2023-04-16]. Dostupné online. (anglicky) [nedostupný zdroj]
  3. ↑ Item # 100115, Manganin 230 Shunt Wire. calfinewire.com [online]. California Fine Wire Co. [cit. 2023-04-16]. Dostupné online. 
  4. ↑ The reason why the shunts feature 5ppm/K, What is Temperature coefficient, ppm/°C, Technical Note. www.nikkohm.com [online]. [cit. 2023-04-16]. Dostupné online. 

Externí odkazy