精密电阻合金

[拼音]：jingmi dianzu hejin

[外文]：precision resistance alloys

在一定的温度范围内，电阻率(ρ)的温度系数(α)很低的精密合金，多用于仪表工业中制作精密电阻元件。1884年英国韦斯顿(E.Weston)发现了现在称为锰白铜又称锰铜、锰加宁(Manganin)的电阻温度系数很低的电阻合金(见铜合金)，并在1892年用这种合金制成了电阻为1欧姆的标准电阻器。第一次世界大战前，各国的标准电阻器是用锰白铜合金制造的。20～30年代，美、日、苏、德等国先后研制成功Cu-Mn、Cu-Ni、Ni-Cr等一系列精密电阻合金。70年代发现一些非晶态合金也具有很低的电阻温度系数。精密电阻合金具有对铜的热电势(ECu)小，时间稳定性（电阻率随时间的变化）、耐蚀性、抗氧化性和焊接性良好，以及较高的电阻率、机械强度和耐磨性等特点。常用的精密电阻合金见表。

图表a

合金主要系列分述如下：

Cu-Mn系

通常指锰白铜合金。这类合金均具有中等电阻率和低电阻温度系数。经适当热处理后，具有良好的电稳定性。电阻值的年变化率不超过 10-6。对铜的热电势小。锰白铜合金的典型电阻率变化随温度关系曲线近似抛物线形（图1）。调整成分可以把抛物线的峰值控制在室温附近。在此峰值任一侧10℃间隔内，锰白铜合金的电阻温度系数一般均小于10-5℃-1。锰白铜合金很容易发生选择性氧化，在热处理、拉丝和卷线过程中要特别注意。

Cu-Ni系

通常指康铜 (Constantan)合金。这类合金具有中等电阻率和低电阻温度系数。康铜合金的标称成分为Cu-40Ni-1.5Mn，但实际成分在Cu-(39～41)Ni-(1～2)Mn范围内，其中多含有少量的Fe、Mn和Al，这类合金的电阻率和电阻温度系数同成分的关系见图2。当Ni含量在40～50％时，可以得到高的电阻率和接近于零的电阻温度系数，耐蚀性、加工性和焊接性均优于锰铜合金。这类合金对铜的热电势很高，宜在交流电路中应用。

图1 图2 Ni-Cr系

合金中还含少量的铝、铜、铁或锰，电阻率很高，约为锰白铜合金的2.5～3.5倍，在-60～＋300℃范围内，电阻温度系数小于±20×10-5℃-1。对铜的热电势小，耐氧化性优于其他电阻合金，但焊接性差。

贵金属精密电阻合金

主要用于高精密的电位器及应变计，贵金属精密电阻合金基本是以Pt、Pd、Au、Ag为基的合金。绕组材料近年来为金基合金所代替。银基合金抗硫化问题未得很好解决，故品种少，使用也不广。

贵金属合金电阻率都不超过50μΩ·cm，属中阻或低阻范围。为获得高电阻合金，往往加入一种或多种其他金属，如AuPd50合金的电阻率为28μΩ·cm，当其中加入1％铁时，电阻率增到158μΩ·cm。

参考书目
  1. C.L. Wellard，Resistance and Resistors，McGraw-Hill，New York，1960.
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