Elektrische Widerstandslegierungen werden in Instrumenten und Steuergeräten zum Messen und Regeln elektrischer Eigenschaften verwendet.
Zu den Messwiderständen gehören:
Widerstandsnormen
Präzisionswiderstände
Messbrücken
Zu den nickelhaltigen Legierungen, die für Messwiderstände verwendet werden, zählen Radiolegierungen und Manganoxide, Kupferlegierungen, die zu 1 % aus Nickel bestehen.
Zu den variablen Widerständen gehören:
Labor-Schiebewiderstände
Motoranlauf- und Steuerwiderstände
Lichtsteuerungen
ELEKTRISCHE WIDERSTANDSLEGIERUNGEN FÜR THERMOMETER
Widerstandslegierungen werden zur Umwandlung von Elektrizität in Wärme verwendet, können aber auch zur Temperaturmessung eingesetzt werden. Ein Thermoelement ist ein Beispiel für ein solches Messgerät.
Thermoelement-Nickellegierungen
Ein Thermoelement ist ein Sensor aus zwei unterschiedlichen Legierungen, der eine elektromotorische Kraft (EMK) erzeugt, die mit der Temperatur schwankt.
Obwohl jede Kombination zweier ungleicher Legierungen eine elektromotorische Kraft erzeugt, müssen Thermoelementlegierungen andere Anforderungen erfüllen, wie etwa die Stabilität der elektromotorischen Kraft, Reproduzierbarkeit, Korrosionsbeständigkeit, mechanische Eigenschaften bei hohen Temperaturen usw.
Aus diesem Grund wird Nickel häufig in Thermoelementlegierungen verwendet. Thermoelement-Nickellegierungen sind:
Konstantan 55Cu-45Ni
Chromel 89Ni-9.8Cr-1Fe-0.2Mn
Alumel 94Ni-0.5Fe-2Al-2.5Mn-1Si
Nicrosil 84Ni-14Cr-1.4Si
Nisil 95Ni-4.4Si-0.15Mg
Legierung 20 (82Ni-18Mo)
Legierung 19 (99Ni-1Co)
Typen von Thermoelementen aus Nickellegierungen
Typ J: Eisen-Konstantan. Empfindlichkeit 50 µV/Grad. Max. Temperatur 750 Grad. Oxidations- und reduktionsbeständig.
Typ K: Chromel-Alumel. Empfindlichkeit 41 µV/Grad. Max. Temperatur 1260 Grad. Oxidationsbeständig.
Typ N: Nicrosil-Nisil. Empfindlichkeit 39 µV/Grad. Max. Temperatur 1260 Grad. Oxidationsbeständig.
Typ M: Legierung 20 – Legierung 19. Sonderverwendung.
Typ E: Chromel-Konstantan. Nicht magnetisch. Empfindlichkeit 68 µV/Grad. Max. Temperatur 740 Grad. Oxidationsbeständig.
Typ T: Kupfer-Konstantan. Nicht magnetisch. Empfindlichkeit 43 µV/Grad. Max. Temperatur 370 Grad. Oxidations- und reduktionsbeständig.
Kupfer-Nickel-Legierungen
Viele Widerstandslegierungen bestehen aus Kupfer und Nickel. Diese beiden Metalle haben wünschenswerte physikalische und mechanische Eigenschaften und sind in vielen Medien korrosionsbeständig. Welche elektrischen Eigenschaften haben diese Metalle?
Kupfer ist ein hervorragender Stromleiter und hat einen relativ niedrigen Temperaturkoeffizienten. Nickel ist bei hohen Temperaturen sehr oxidationsbeständig und weist im Vergleich zu Kupfer einen recht hohen spezifischen Widerstand und einen sehr hohen thermoelektrischen Potentialunterschied auf. Kupfernickel weisen Kombinationen der oben genannten Eigenschaften auf.
Eine der wichtigsten Widerstandslegierungen ist Konstantan 55Cu-45Ni. Es hat den höchsten elektrischen Widerstand, den niedrigsten Temperaturkoeffizienten des Widerstands und erzeugt von allen Kupfer-Nickel-Legierungen die höchste elektromotorische Kraft gegen Platin.
Daher wird Konstantan sowohl für elektrische Widerstände als auch für Thermoelemente verwendet.
