אי אפשר לדמיין חיים מודרניים בלי מגוון עצום של מכשירי חשמל. עבור רבים מהם, ספירלת הניקרום היא הפרט העיקרי - "הלב" של המנגנון. פעולתם של מכשירים אלקטרוניים, מכונות, כלי עבודה חשמליים המשמשים בחיי היומיום ובייצור בקנה מידה גדול תלויה ישירות בחוט עם הסגסוגת המקורית.
Description
בשנת 1905, המדען האמריקאי אלברט מארש הגה את הרעיון של שילוב של כרום וניקל. הנוסחה המוגנת בפטנט הייתה 20% כרום ו-80% ניקל. הסגסוגת נקראה nichrome. בתחילה, לא הייתה סגסוגת אב (יסודות עקשן) בתערובת והיא הייתה סגסוגת דו-רכיבית. כיום ניתן למצוא אפשרויות עם תכולת ניקל של 55%, וכרום מ-15%. הזיהומים הם: ברזל, סיליקון, מנגן, אלומיניום, טיטניום, מוליבדן, סיליקון. ישנם יותר מעשרה "מתכונים" של המתכת הנופלים תחת הכינוי nichrome.
ספירלת ניכרומיום, בעלת התנגדות גבוהה במיוחד, הפכה הכרחיתרכיב בכלים והתקנים רבים. הוא מסוגל לעמוד בפני חמצון בטמפרטורה גבוהה בתנאים רגילים ואגרסיביים כאחד. לסגסוגת יש תכונה זו בשל נוכחות של כרום, היוצר סרט תחמוצת מגן על פני המוצר. היא גם צובעת את הסגסוגת בצבע כהה. אם תסיר (מכני) את השכבה המחומצת, הגוון ישתנה לאפור לבנבן.
לסגסוגת הדו-רכיבים אין מאפיינים מגנטיים, שינויים מרובי-רכיבים עשויים להחליש את הביצועים. ספירלת ניקרום מאופיינת בנוקשות ובמשיכות טובה. החוט מונפק עם קטעים שונים מ-0, 01 עד 10 מ מ. תכונות עיקריות:
- התנגדות חשמלית - 1100-1400 Ohm`m;
- נקודת התכה עד 1400 מעלות (טווח עבודה - 800-1100 מעלות צלזיוס);
- density - 8200-8500 kg/m3;
- עוצמה - 650-700 MPa.
מאפייני החומר עומדים בדרישות הטכנולוגיות הגבוהות ביותר.
הטבות
ביקוש גבוה ויציב לרכיבי nichrome נובע מהאיכויות המדהימות של הסגסוגת:
- לא משחית;
- יש משקל קל;
- קל לעיבוד (הטבעה וריתוך קלים);
- עמידות בחום גבוהה;
- חזקה וגמישה בו זמנית;
- עמיד מאוד בפני סביבות אגרסיביות;
- ל-יש חיי שירות ארוכים.
עוד חשובהיתרון הוא ההתנגדות המוגברת לזרם חשמלי. בפועל, מחוון זה מאפשר לך לקבל יותר חום עם כמות קטנה יותר של nichrome (אורך ספירלת nichrome קצר יותר) מאשר, למשל, אלמנט פלדה. בתורו, כמות קטנה יותר של מתכת מאפשרת לך להפחית את המשקל והגודל של המכשיר כולו. היתרון החשוב ביותר של nichrome הוא השילוב של כל האינדיקטורים לעיל בחומר אחד.
זנים
ספירלת Nichrome יכולה להיות עשויה משינויים שונים של הסגסוגת ולהיות בעוביים שונים. הבולים שונים בהרכבם ומחולקים (בתנאי) לשלוש קבוצות עיקריות:
- עבור נגדים: Х20Н80 (20% כרום, 80% ניקל); Kh20N73YuM-VI (20% כרום, 73% ניקל, 3% אלומיניום, 1.5% מוליבדן, עד 0.3% מנגן, עד 0.05% טיטניום, 2% ברזל, עד 0.05% פחמן, מומס בשיטת אינדוקציה בוואקום).
- לשימוש מתחת ל-900 מעלות.
- לגופי חימום בעלי עמידות מוגברת לטמפרטורות גבוהות: KhN70YU-N (27% כרום, 70% ניקל, 3% אלומיניום, עד 0.3% מנגן, עד 0.03% צזיום, עד 0.1% בריום, עד עד 1.5% ברזל, עד 0.1% פחמן).
תכונות הסגסוגת תלויות בפרופורציות של המרכיבים המרכיבים אותה. כמות גדולה של כרום מונעת חמצון.
היקף היישום
חוט ניכרום הוא אחד החומרים המבוקשים ביותר בשוק של מוצרי חשמל. ספירלה העשויה מסגסוגת זו משמשת בדגמים רבים של תנורי חימום חשמליים. בבית, בעלי מלאכה משתמשים בועבור:
- מכונת שריפת עצים;
- כבשני חרס תוצרת בית;
- מכשירים לחימום מהיר של כמה מתכות במחסנית;
- ייצור של מבני החימום הפשוטים ביותר ("עזים");
- מכונות ריתוך תוצרת בית.
השימוש התעשייתי בניכרום במכשירי חשמל ביתיים הוא רחב: מייבשי שיער, מגהצים, תנורי חימום, מלחמים, כיריים חשמליות ועוד. חוט בעל חתך רוחב גדול משמש ליחידות ריתוך אוטומטיות. ניתן למצוא סגסוגת כזו בציוד מעבדה והנדסת רדיו. ניכרום משמש כאשר נדרשת עמידות לטמפרטורות גבוהות וסביבות אגרסיביות.
