Среди обширного разнообразия металлических сплавов алюмель и копель пользуются огромным спросом. Эти материалы обладают схожими физическими и эксплуатационными свойствами, что определяет области их применения. В большинстве случаев сплавы используются для выпуска термопары – измерительных приборов и устройств для контроля температурных значений различных веществ и сред, с последующим преобразованием в энергию, например, электрическую.
Также из этих сплавов производятся компенсационные провода, элементы нагревательного оборудования и реостатов. Широкие сферы применения обусловлены устойчивостью к процессу коррозии, долговечностью и высокой температурой плавления. К тому же, сплавы минимизируют погрешности при выполнении измерений температуры, в том числе и в агрессивных средах, где другие материалы малоэффективны. Рассмотрим особенности состава, химические и физические свойства, а также основные сферы эксплуатации сплавов.
Описание состава.
По количеству сфер применения лидером является алюмель. В этот сплав входит 93-96 процентов никеля. Другая часть – это всевозможные примеси, такие как марганец, алюминий, кремний, кобальт и железо.
К сплавам, где преобладает никель, относится и хромель. Доля химического элемента в таком материале достигает 89-91%. Остальные проценты отведены для хрома.
В свою очередь, сплав копель состоит из меди и 43% никеля. Также в составе присутствуют незначительные включения марганца.
Показатели удельного электрического сопротивления у алюмеля достигают 3,2-10-8 Ом м. Плотность составляет 8480 кг/м3, а коэффициент расширения под тепловым воздействием – около 13,7-10,6 градусов Цельсия. Температура, при которой сплав подвергается расплавлению, составляет 1430-1450 градусов.
Для копеля характерна устойчивость к коррозионным процессам, повышенные прочностные свойства. Температура плавления достигает 1220 градусов, а плотность – 8920 кг/м3. Являясь материалом с отрицательным зарядом электрода, рассматриваемый сплав широко применяется при длительных измерениях температуры до 600 градусов Цельсия. Также на его основе создаются удлиняющие провода для термопар хромель-копель.
Сферы применения.
Алюмель востребован для пирометрической индустрии. Он применяется при производстве термопар, терморегуляторов и проводов компенсации. Последние подключаются к термопарам и обеспечивают максимальную эффективность при проведении температурных измерений.
Копель широко применяется в отрасли термоэлектрической термометрии. На его основе производится проволока для термопар и компенсационных кабелей. С помощью термопар, изготовленных из вышеупомянутых сплавов, можно делать точные температурные измерения в широком диапазоне – от -250 до 2500 градусов Цельсия, даже если они выполняются в агрессивных условиях.