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[科普中国]-金基电阻合金

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金基电阻合金(Au-base electric resistance alloy) 以金为基的电阻合金。有AuCr2.1,AuNi9Cr7,AuNi25Cr10Mn,AuPd20V10,AuPd20V10Ti0.5,AuPd20V10Co2等牌号。其中AuCr2.1的性能为:电阻率ρ=3.3×10-7 Ω**·**m,电阻温度系数α(0~100℃)1.0×10-6 ℃-1,平均对铜热电动势E均Cu(0~100℃)=-7.5μV/℃。其耐蚀性和抗氧化性和Pt基电阻合金相差无几,但它具有高的化学和电学稳定性能、低的接触电阻和噪声电平以及良好的抗有机物腐蚀性能。可制作标准电阻器等。如AuCr2.1制成的油浸式Rosa型标准电阻,在四年中电阻值一般只下降5~10ppm。

简介金的抗氧化性和耐腐蚀性仅次于铂,且对有机蒸气有惰性,它的产量高,价格比铂便宜,因此以金为基的合金很受重视。但以金为基的二元合金的电阻率低,电阻温度系数较高,硬度较低,不耐磨,如在其中添加其他元素,能够得到电阻率高,电阻温度系数低,对铜热电势低,硬度和强度以及耐磨方面均有提高的新合金,如金钯铁合金等。

金钯铁合金是以金和钯为基,加入铁使金钯系合金能采用热处理方法以提高电阻率,并降低电阻温度系数。为使金钯铁系合金在受热时电阻率稳定,在合金中加入少量的铝、铊、铟等元素,从而克服了金钯铁系合金电阻率不稳定的缺点,衍生出金钯铁铝系、金钯铁铊系、金钯铁铟系等合金系列。这类合金的电阻率很高,而且可以在退火状态下长期使用。如金钯铁铝电阻合金线的电阻率最高可达2.3MΩ·m,而电阻温度系数却接近于零。

常用的金基电阻合金线有金银铜线、金镍铬线、金镍铜线及金钯铁铝线等。1

特点金的抗氧化性及耐蚀性仅次于铂,但金对有机蒸气有惰性。与铂相比,金具有产量高、价格低的特点。以金为基的二元合金电阻率低,电阻温度系数较高,硬度较低,耐磨性差。如在二元体系的基础上添加其他元素,可克服以上不足。例如金钯铁合金的电阻率比二元体系显著提高,同时电阻温度系数得到降低。金钯铁铝系、金钯铁铊系、金钯铁铟系等可以克服金钯铁三元合金受热时电阻率不稳定的缺点,具有很高的电阻率,且可在退火状态下长期使用。常用的金基电阻合金线有金银铜线、金镍铬线、金镍铜线和金钯铁铝线等,它们是铂基电阻合金的代用材料。2

技术标准贵金属电阻合金线的牌号与主要化学成分见下表。贵金属电阻合金线的直径及允许公差、椭圆度公差应符合的规定。

电阻合金线的表面应光洁,不应有毛刺、扭折、竹节、裂纹和凹坑等缺陷,其表面粗糙度Ra为0.08~0.16μm。允许有局部的、深度不超出直径允许公差的擦伤、划痕和凹坑等缺陷。直径0.04mm以上的线材,一端自由下垂时应接近直线,若形成螺旋圈时应较有规律。

线材供应状态一般为硬态;直径为0.15mm的PdAgCu 36-4合金线以软态(M)供应。

线材的拉断力、每米电阻值及电阻温度系数应符合的规定。线材任意8米内的海米电阻值之差不得大于0.5缔;若要求一轴线材任意1米的海米电阻值之差不大于0.5gS时,需在订货时提出。直径为0.15mm的PdAgCu 36-4合金线的电阻温度系数(0~100℃)为(2.3~6.5)×10-5/℃。3

特性和用途目前我国经沼使用的贵金属电阻材料有铂基合金、钯基合金、金基合金和银基合金。 ·

铂基电阻合金线具有适中的电阻率、极优的耐腐蚀和抗氧化性能,即使氏期暴露在高温、高湿条件下或强腐蚀性介质中,表面仍能保持初始状态。它具有小而稳定的接触电阻、低的噪声电平、硬度高、寿命长、良好的加工性和焊接性,长期以来是最可靠的电位器绕组材料,其缺点是在有机蒸汽中易生成绝缘的褐色粉末。常用的铂基电阻合金线有铂铱线、铂铜线等。

钯基电阻合金线的特点是电阻率较高、电阻温度系数较低、接触电阻伍领稳定、焊接性能好、价格比铂基合金线便宜。它的不足之处是耐腐蚀性和抗氧化性不如铂基合金线,在有机蒸汽中也易产生“褐粉”。常用的钯基电阻合金线有钯银线、钯银铜线等。

金的抗氧化性和耐腐蚀性仅次于铂,且对有机蒸汽有惰性。它的产量高,价格比铂便宜,因此以金为基的合金很受重视。但以金为基的二元合金的电阻率低、电阻温度系数较高、硬度较低、不耐磨,如在其中添加其它元素,能够得到电阻率高,电阻温度系数低、对铜热电势低、硬度和强度及耐磨方面均有提高的新合金,如金钯铁合金等。

金钯铁合金是以金和钯为基加入铁,使金钯系合金能用热处理方法,显著提高电阻率并降低电阻温度系数。为使金钯铁系合金在受热时电阻率稳定,在合金中加入少量的铝、铊、锢等元素,从而克服了金钯铁系合金电阻率不稳定的缺点。衍生出金钯铁铝系、金钯铁铊系、金钯铁锢系等合金系列。这类合金的电阻率很高,而且可以在退火状态下长期使用。如金钯铁铝电阻台金线的电阻率最高可达2.3×10-6 Ω**·**m,而电阻温度系数却接近于零。常用的金基电阻合金线有金银铜线、金镍铬线、金镍铜线和金钯铁铝线等。

银基电阻合金线的使用性能介于金基线和锰铜线之间。它比锰钢线的抗腐蚀性好,但不抗硫化和盐雾的腐蚀,因此使用价值不如金基电阻合金线。 目前常用的银基电阻合金线主要是银锰线和银锰锡线。3

本词条内容贡献者为:

程鹏 - 副教授 - 西南大学