اعلی مزاحمتی مواد، اعلی مزاحمتی مرکب

rheostats کی تخلیق کے لیے، صحت سے متعلق ریزسٹروں کی تیاری، برقی بھٹیوں اور مختلف الیکٹرک ہیٹنگ ڈیوائسز کی تیاری، اعلیٰ مزاحمت والے مواد کے موصل اور کم مزاحمت کا درجہ حرارت گتانک.

ربن اور تاروں کی شکل میں یہ مواد ترجیحاً 0.42 سے 0.52 ohms * sq.mm/m کی مزاحمت کا حامل ہونا چاہیے۔ ان مواد میں نکل، تانبا، مینگنیج اور کچھ دیگر دھاتوں پر مبنی مرکبات شامل ہیں۔ مرکری خصوصی توجہ کا مستحق ہے، کیونکہ مرکری اپنی خالص شکل میں 0.94 اوہم * مربع ملی میٹر/m کی مزاحمت رکھتا ہے۔

انفرادی بنیادوں پر مرکب دھاتوں کی مطلوبہ خصوصیات کا تعین کسی خاص آلے کے مخصوص مقصد سے ہوتا ہے جس میں وہ مرکب استعمال کیا جائے گا۔

مثال کے طور پر، درست ریزسٹرس کی تخلیق کے لیے کم تھرمو الیکٹرسٹی کے ساتھ مرکب دھاتوں کی ضرورت ہوتی ہے جو تانبے کے ساتھ مرکب کے رابطے سے پیدا ہوتے ہیں۔ مزاحمت کو بھی وقت کے ساتھ مستقل رہنا چاہیے۔بھٹیوں اور الیکٹرک ہیٹروں میں، 800 سے 1100 ° C کے درجہ حرارت پر بھی مصر دات کا آکسیکرن ناقابل قبول ہے، یعنی یہاں گرمی سے بچنے والے مرکب دھاتوں کی ضرورت ہے۔

ان تمام مواد میں ایک چیز مشترک ہے - یہ تمام ہائی ریزسٹیویٹی الائیز ہیں، اسی وجہ سے ان مرکبات کو ہائی برقی مزاحمتی مرکبات کہا جاتا ہے۔ اس تناظر میں اعلیٰ برقی مزاحمت والے مواد دھاتوں کے حل ہوتے ہیں اور ان کا ڈھانچہ انتشار کا حامل ہوتا ہے، یہی وجہ ہے کہ وہ اپنے لیے ضروریات کو پورا کرتے ہیں۔

مینگنین

مینگنین روایتی طور پر صحت سے متعلق مزاحمت کے لیے استعمال ہوتے ہیں۔ مینگنین نکل، تانبے اور مینگنیز پر مشتمل ہوتے ہیں۔ مرکب میں تانبا - 84 سے 86٪، مینگنیج - 11 سے 13٪، نکل - 2 سے 3٪ تک۔ آج سب سے زیادہ مقبول مینگنین میں 86% تانبا، 12% مینگنیز اور 2% نکل ہے۔

مینگنین کو مستحکم کرنے کے لیے، ان میں تھوڑا سا لوہا، چاندی اور ایلومینیم شامل کیا جاتا ہے: ایلومینیم — 0.2 سے 0.5%، آئرن — 0.2 سے 0.5%، چاندی — 0.1%۔ مینگننز کا ہلکا نارنجی رنگ ہوتا ہے، ان کی اوسط کثافت 8.4 گرام/سینٹی میٹر ہے، اور ان کا پگھلنے کا نقطہ 960 ° C ہے۔

مینگنیج کی تار جس کا قطر 0.02 سے 6 ملی میٹر ہے (یا 0.09 ملی میٹر موٹی پٹی) یا تو سخت ہے یا نرم۔ اینیلڈ نرم تار کی تناؤ کی طاقت 45 سے 50 کلوگرام / ایم ایم 2 ہے، لمبائی 10 سے 20٪ تک ہے، مزاحمت 0.42 سے 0.52 اوہم * ملی میٹر / ایم تک ہے۔

ٹھوس تار کی خصوصیات: تناؤ کی طاقت 50 سے 60 kg/sq.mm، لمبائی - 5 سے 9%، مزاحمت - 0.43 - 0.53 ohm * sq.mm/m۔ مینگنین تاروں یا ٹیپس کا درجہ حرارت کا گتانک 3 * سے مختلف ہوتا ہے۔ 10-5 سے 5 * 10-5 1 / ° С، اور مستحکم کے لئے - 1.5 * 10-5 1 / ° С تک.

یہ خصوصیات ظاہر کرتی ہیں کہ مینگنین کی برقی مزاحمت کا درجہ حرارت کا انحصار انتہائی غیر معمولی ہے، اور یہ مزاحمت کی مستقل مزاجی کے حق میں ایک عنصر ہے، جو درست برقی پیمائش کرنے والے آلات کے لیے بہت اہم ہے۔ کم تھرمو-ایم ایف مینگنین کا ایک اور فائدہ ہے، اور تانبے کے عناصر کے ساتھ رابطے میں یہ 0.000001 وولٹ فی ڈگری سے زیادہ نہیں ہوگا۔

مینگنین تار کی برقی خصوصیات کو مستحکم کرنے کے لیے، اسے ویکیوم میں 400 ° C پر گرم کیا جاتا ہے اور اس درجہ حرارت پر 1 سے 2 گھنٹے تک رکھا جاتا ہے۔ پھر تار کو کمرے کے درجہ حرارت پر زیادہ دیر تک رکھا جاتا ہے تاکہ قابل قبول یکسانیت حاصل کی جا سکے۔ کھوٹ اور مستحکم خصوصیات حاصل کریں۔

عام آپریٹنگ حالات میں، اس طرح کے تار کو 200 ° C تک کے درجہ حرارت پر استعمال کیا جا سکتا ہے — مستحکم مینگنین کے لیے اور 60 ° C تک — غیر مستحکم مینگنین کے لیے، کیونکہ غیر مستحکم مینگنین، جب 60 ° C اور اس سے اوپر گرم کیا جاتا ہے، ناقابل واپسی تبدیلیوں سے گزرے گا۔ جو اس کی خصوصیات کو متاثر کرے گا... اس لیے بہتر ہے کہ غیر مستحکم مینگنین کو 60 ° C تک گرم نہ کیا جائے، اور اس درجہ حرارت کو زیادہ سے زیادہ جائز سمجھا جانا چاہیے۔

آج، صنعت اعلی طاقت کے ساتھ تامچینی کی موصلیت میں ننگے مینگنیج کے تار اور تار دونوں تیار کرتی ہے - کنڈلیوں کی تیاری کے لیے، ریشم کی موصلیت میں اور دو پرتوں کی مائلر موصلیت میں۔

قسطنطنیہ

Constantan، مینگنین کے برعکس، زیادہ نکل پر مشتمل ہوتا ہے — 39 سے 41% تک، کم تانبا — 60-65%، نمایاں طور پر کم مینگنیز — 1-2% — یہ تانبے اور نکل کا مرکب بھی ہے۔ کنسٹنٹان کی مزاحمت کا درجہ حرارت کا گتانک صفر تک پہنچ جاتا ہے - یہ اس مرکب کا بنیادی فائدہ ہے۔

Constantan میں ایک خصوصیت کا چاندی سفید رنگ ہے، پگھلنے کا نقطہ 1270 ° C، کثافت اوسطاً 8.9 g/cm3 ہے۔صنعت 0.02 سے 5 ملی میٹر کے قطر کے ساتھ مستقل تار تیار کرتی ہے۔

اینیلڈ نرم کنسٹنٹان تار کی تناؤ کی طاقت 45 - 65 کلوگرام / مربع ملی میٹر ہے، اس کی مزاحمت 0.46 سے 0.48 اوہم * مربع ملی میٹر / میٹر تک ہے۔ سخت کانسٹینٹن تار کے لیے: تناؤ کی طاقت — 65 سے 70 کلوگرام فی مربع۔ mm، مزاحمت — 0.48 سے 0.52 Ohm * sq.mm/m تک۔ تانبے سے منسلک کنسٹنٹان کی تھرمو الیکٹرسٹی 0.000039 وولٹ فی ڈگری ہے، جو درستگی کے ریزسٹرس اور برقی پیمائش کرنے والے آلات کی تیاری میں کانسٹینٹان کے استعمال کو محدود کرتی ہے۔

اہم بات، مینگنین کے مقابلے میں، تھرمو-ای ایم ایف تھرموکوپل (تانبے کے ساتھ جوڑا) میں 300 ° C تک درجہ حرارت کی پیمائش کرنے کے لیے مستقل تار کے استعمال کی اجازت دیتا ہے۔ Constantan صرف 500 ° C پر آکسائڈائز کرنا شروع کر دے گا۔

یہ صنعت بغیر موصلیت کے دونوں مستقل تار تیار کرتی ہے اور اعلی طاقت والے تامچینی کی موصلیت کے ساتھ وائنڈنگ تار، دو پرتوں والی ریشم کی موصلیت میں تار اور مشترکہ موصلیت میں تار - تامچینی کی ایک تہہ اور ریشم یا لاوسن کی ایک تہہ۔

rheostats میں، جہاں ملحقہ موڑ کے درمیان وولٹیج چند وولٹ سے زیادہ نہیں ہوتا ہے، ایک مستقل تار کی درج ذیل خاصیت استعمال کی جاتی ہے: اگر تار کو چند سیکنڈ کے لیے 900 ° C پر گرم کیا جائے اور پھر ہوا میں ٹھنڈا کیا جائے، تو تار کو ڈھانپ دیا جائے گا۔ گہرے سرمئی آکسائیڈ فلم کے ساتھ۔ یہ فلم ایک قسم کی موصلیت کا کام کر سکتی ہے، کیونکہ اس میں ڈائی الیکٹرک خصوصیات ہیں۔

گرمی مزاحم مرکب

الیکٹرک ہیٹر اور مزاحمتی بھٹیوں میں، ربن اور تاروں کی شکل میں حرارتی عناصر کو 1200 °C تک درجہ حرارت پر طویل عرصے تک کام کرنے کے قابل ہونا چاہیے۔اس کے لیے نہ تو تانبا، نہ ایلومینیم، نہ ہی کانسٹینٹان، اور نہ ہی مینگنین موزوں ہیں، کیونکہ 300 ° C سے وہ پہلے ہی مضبوطی سے آکسائڈائز ہونا شروع کر دیتے ہیں، پھر آکسائیڈ فلمیں بخارات بن جاتی ہیں اور آکسیکرن جاری رہتا ہے۔ یہاں گرمی سے بچنے والے تاروں کی ضرورت ہے۔

اعلی مزاحمت کے ساتھ حرارت سے بچنے والی تاریں، گرم ہونے پر آکسیکرن کے خلاف بھی مزاحم اور مزاحمت کے کم درجہ حرارت کے قابلیت کے ساتھ۔ یہ صرف کے بارے میں ہے نیکروم اور ferronicromes — نکل اور کرومیم کے بائنری مرکب اور نکل، کرومیم اور آئرن کے ٹرنری مرکب۔

لوہے، ایلومینیم اور کرومیم کے فیچرل اور کرومل-ٹرپل مرکبات بھی ہیں - وہ، مرکب میں شامل اجزاء کے فیصد کے لحاظ سے، برقی پیرامیٹرز اور حرارت کی مزاحمت میں مختلف ہوتے ہیں۔ یہ سب دھاتوں کے ٹھوس محلول ہیں جن میں افراتفری کا ڈھانچہ ہے۔

گرمی سے بچنے والے ان مرکب دھاتوں کو گرم کرنے سے ان کی سطح پر کرومیم اور نکل آکسائیڈز کی ایک موٹی حفاظتی فلم بنتی ہے، جو 1100 ° C تک اعلی درجہ حرارت کے خلاف مزاحم ہوتی ہے، جو ان مرکب دھاتوں کو ماحولیاتی آکسیجن کے ساتھ مزید ردعمل سے محفوظ رکھتی ہے۔ لہٰذا گرمی سے بچنے والے مرکب دھاتوں کی ٹیپیں اور تاریں زیادہ درجہ حرارت پر، ہوا میں بھی طویل عرصے تک کام کر سکتی ہیں۔

اہم اجزاء کے علاوہ، مرکب دھاتوں میں شامل ہیں: کاربن - 0.06 سے 0.15٪، سلکان - 0.5 سے 1.2٪، مینگنیج - 0.7 سے 1.5٪، فاسفورس - 0.35٪، سلفر - 0.03٪۔

اس صورت میں، فاسفورس، سلفر اور کاربن نقصان دہ نجاست ہیں جو ٹوٹ پھوٹ کو بڑھاتے ہیں، اس لیے ان کے مواد کو ہمیشہ کم سے کم کرنے یا مکمل طور پر ختم کرنے کے لیے بہتر کرنے کی کوشش کی جاتی ہے۔ مینگنیج اور سلکان ڈی آکسیڈیشن میں حصہ ڈالتے ہیں، آکسیجن کو ہٹاتے ہیں۔ نکل، کرومیم اور ایلومینیم، خاص طور پر کرومیم، 1200 ° C تک درجہ حرارت کے خلاف مزاحمت فراہم کرنے میں مدد کرتے ہیں۔

مرکب کے اجزاء مزاحمت کو بڑھانے اور مزاحمت کے درجہ حرارت کے گتانک کو کم کرنے کا کام کرتے ہیں، جو بالکل وہی ہے جو ان مرکب دھاتوں سے درکار ہے۔ اگر کرومیم 30% سے زیادہ ہے تو مصر دات ٹوٹنے والا اور سخت ہو جائے گا۔ ایک پتلی تار حاصل کرنے کے لیے، مثال کے طور پر، قطر میں 20 مائکرون، مرکب کی ساخت میں 20% سے زیادہ کرومیم کی ضرورت نہیں ہے۔

ان تقاضوں کو Х20Н80 اور Х15Н60 برانڈز کے مرکب سے پورا کیا جاتا ہے۔ باقی مرکب دھاتیں 0.2 ملی میٹر کی موٹائی والی سٹرپس اور 0.2 ملی میٹر قطر کے تاروں کی تیاری کے لیے موزوں ہیں۔

فیچرل قسم کے مرکبات — X13104، لوہے پر مشتمل ہوتے ہیں، جو انہیں سستا بنا دیتے ہیں، لیکن کئی حرارتی چکروں کے بعد یہ ٹوٹنے والے ہو جاتے ہیں، اس لیے دیکھ بھال کے دوران کرومل اور فیچرل سرپل کو ٹھنڈی حالت میں خراب کرنا ناقابل قبول ہے، مثال کے طور پر، اگر ہم بات کرتے ہیں۔ ایک سرپل کے بارے میں جو ہیٹنگ ڈیوائس میں طویل عرصے تک کام کرتا ہے۔ مرمت کے لیے، صرف 300-400 ° C پر گرم سرپل کو مڑا یا کٹا ہونا چاہیے۔ عام طور پر، فیچرل 850 ° C تک درجہ حرارت پر کام کر سکتا ہے، اور کرومل - 1200 ° C تک۔

Nichrome حرارتی عناصر، بدلے میں، 1100 ° C تک کے درجہ حرارت پر اسٹیشنری، قدرے متحرک موڈ میں مسلسل کام کرنے کے لیے ڈیزائن کیے گئے ہیں، جب کہ وہ طاقت یا پلاسٹکٹی سے محروم نہیں ہوں گے۔ لیکن اگر موڈ تیزی سے متحرک ہے، یعنی درجہ حرارت کئی بار ڈرامائی طور پر بدل جائے گا، کنڈلی کے ذریعے کرنٹ کو بار بار آن اور آف کرنے سے، حفاظتی آکسائیڈ فلمیں ٹوٹ جائیں گی، آکسیجن نیکروم میں گھس جائے گی، اور عنصر آخر کار آکسائڈائز اور تباہ.

یہ صنعت گرمی سے بچنے والے مرکب دھاتوں سے بنی ننگی تاریں، اور تامچینی اور سلیکون سلیکون وارنش سے موصل تاریں تیار کرتی ہے، جن کا مقصد کنڈلیوں کی پیداوار ہے۔

پارا

مرکری ایک خاص ذکر کا مستحق ہے کیونکہ یہ واحد دھات ہے جو کمرے کے درجہ حرارت پر مائع رہتی ہے۔ مرکری کا آکسیکرن درجہ حرارت 356.9 ° C ہے، پارا تقریباً ہوا کی گیسوں کے ساتھ تعامل نہیں کرتا ہے۔ تیزاب (سلفیورک، ہائیڈروکلورک) اور الکلیس کے محلول پارے کو متاثر نہیں کرتے ہیں، لیکن یہ مرتکز تیزابوں (سلفورک، ہائیڈروکلورک، نائٹرک) میں حل ہوتا ہے۔ زنک، نکل، چاندی، تانبا، سیسہ، ٹن، سونا پارے میں گھل جاتے ہیں۔

مرکری کی کثافت 13.55 گرام/سینٹی میٹر ہے، مائع سے ٹھوس حالت میں منتقلی کا درجہ حرارت -39 °C ہے، مخصوص مزاحمت 0.94 سے 0.95 اوہم * مربع ملی میٹر/میٹر ہے، مزاحمت کا درجہ حرارت کا گتانک 0،000990 1 ہے۔ /°C... یہ خصوصیات مرکری کو خاص مقصد کے سوئچز اور ریلے کے ساتھ ساتھ مرکری ریکٹیفائر میں مائع کنڈکٹیو رابطوں کے طور پر استعمال کرنا ممکن بناتی ہیں۔ یہ یاد رکھنا ضروری ہے کہ پارا انتہائی زہریلا ہے۔