Прецизионные сплавы с особыми электрическими свойствами
На странице представлено описание данных сплавов: физические и механические свойства, области применения, марки, виды продукции.
Основные сведения
Прецизионные сплавы с особыми электрическими свойствами относятся к более общему классу криогенных материалов. Они характеризуются определенным комплексом электрических характеристик при низких температурах (от -269 до +20 °С); применяют в криогенном приборо- и электромашиностроении для создания уровнемеров жидкого гелия, температурных датчиков и тензорезисторов.
В основе данных материалов лежат несколько систем:
Никель-молибден (Ni-Mo) с присадками ванадия (V) и алюминия (Al): НМ23ЮФ
Железо-хром-алюминий (Fe-Cr-Al) с присадками молибдена (Mo) и ванадия (V): 0Х13Ю5ФМ
Классификация
Рассматриваемые материалы по физическим характеристикам можно разделить на 2 группы:
с малым регулируемым температурным коэффициентом электросопротивления (ТКС);
сверхпроводники (с заданным значением температуры сверхпроводящего перехода (TK) и малым ТКС).
Таблица 1
Марка
Общая техническая характеристика
Назначение
С низким регулируемым температурным коэффициентом электрического сопротивления
НМ23ЮФ 0Х13Ю5ФМ
Относятся к подгруппе сплавов с низким регулируемым температурным коэффициентом электрического сопротивления. Малый регулируемый ТКС (±2)-(±20)·10-6К-1 в интервале T от -269 до 20 °С. Высокое удельное электросопротивление (1,45-1,7 мкОм·м).
Принадлежат к подгруппе сверхпроводников. TK, близкая к температуре жидкого гелия (от -268,6 до -268,4 °С), резкий переход в сверхпроводящее состояние (ширина перехода ≤ 0,2°С), изменение электрического сопротивления в интервале T от -268 до 20 °С ≤ 10%
Уровнемеры жидкого гелия
БТЦ-ВД
Критический ток на единицу ширины холоднокатаной ленты толщиной 20 мкм и шириной 90-100 мм не ниже (8,5-9,0)·104 А/м, температура сверхпроводящего перехода 8,5-9,0 К, временное сопротивление разрыву 100-110 Н/мм2
Сверхпроводниковые топологические генераторы коммутаторов в системах ввода и вывода энергии сверхпроводящих магнитов; криогенные конструкции
35БТ
Критическая плотность тока в поперечном магнитном поле 3,2·106 А/м при 4,2 К jK = (3-6)·104 А/см2. Хорошо деформируется, можно изготовлять из него тонкую проволоку, ленту, сверхпроводящие композиционные материалы с большим количеством жил (до 361)
Сверхпроводящие экраны магнитного поля, токопроводы сверхпроводящих магнитных систем
Свойства
Особенностью марок НМ23ЮФ и 0Х13Ю5ФМ является возможность получения низкого регулируемого температурного коэффициента электросопротивления в интервале T от -269 до 20 °С наряду с высоким удельным электросопротивлением. При этом сплав НМ23ЮФ имеет регулируемый положительный ТКС, а 0Х13Ю5ФМ - регулируемый отрицательный ТКС.
Марка 70ТМ на основе системы Ti-Мо обладает значением TK, близким к температуре жидкого гелия (-269 °С), и низким значением ТКС в нормальном состоянии. TK от -268,6 до -268,4 °С; ширина перехода ΔTK ≤ 0,02°С, отклонение TK по длине проволоки ±0,1%; изменение электросопротивления в интервале от -268 до 20 °С ≤ 10 %, σB=980 МПа.
Марки
Основные марки прецизионных сплавов с высоким электрическим сопротивлением приведены в разделе Классификация, таблица 1. Химический состав и прочие требования к ним регламентируются стандартами ГОСТ 10994-74.
Области применения
Рассматриваемые материалы применяются исключительно при сверхнизких температурах, т.к. только при таких условиях могут сохранить свои уникальные параметры.
Востребованными отраслями промышленности являются криогенное приборостроение и машиностроение. Из сплавов производят уровнемеры жидкого гелия, датчики температуры, чувствительные решетки термокомпенсированных тензорезисторов, измеряющих статические деформации при низких температурах.
Продукция
Промышленность производит материалы с особыми электрическими свойствами в виде проволоки малых размеров - от 0,01 до 0,2 мм.
