1. Различные ингредиенты

Никель-хромовый сплавПроволока в основном состоит из никеля (Ni) и хрома (Cr), а также может содержать небольшие количества других элементов. Содержание никеля в никель-хромовом сплаве обычно составляет около 60–85%, а содержание хрома — около 10–25%. Например, распространенный никель-хромовый сплав Cr20Ni80 имеет содержание хрома около 20% и содержание никеля около 80%.

Основным компонентом медной проволоки является медь (Cu), чистота которой может достигать более 99,9%, например, чистая медь Т1, содержание меди в которой составляет 99,95%.

2. Различные физические свойства

Цвет

— Нихромовая проволока обычно имеет серебристо-серый цвет. Это объясняется тем, что металлический блеск никеля и хрома придает ей такой цвет.

- Цвет медной проволоки — пурпурно-красный, что является типичным цветом меди и обладает металлическим блеском.

Плотность

- Линейная плотность никель-хромового сплава относительно высока, обычно около 8,4 г/см³. Например, 1 кубический метр нихромовой проволоки имеет массу около 8400 кг.

- Theмедная проволокаПлотность составляет около 8,96 г/см³, и тот же объем медной проволоки немного тяжелее, чем проволока из никель-хромового сплава.

Температура плавления

Никель-хромовый сплав имеет высокую температуру плавления, около 1400 °C, что позволяет использовать его при более высоких температурах без риска быстрого плавления.

Температура плавления меди составляет около 1083,4℃, что ниже, чем у никель-хромового сплава.

Электропроводность

Медная проволока очень хорошо проводит электричество; в стандартных условиях электропроводность меди составляет около 5,96 × 10⁻¹² С/м. Это объясняется тем, что электронная структура атомов меди позволяет ей хорошо проводить ток, и это широко используемый проводящий материал, применяемый, например, в электроэнергетике.

Провод из никель-хромового сплава обладает низкой электропроводностью, которая значительно ниже, чем у меди, и составляет около 1,1×10⁶ С/м. Это объясняется атомной структурой и взаимодействием никеля и хрома в сплаве, из-за чего проводимость электронов в определенной степени затруднена.

Теплопроводность

Медь обладает превосходной теплопроводностью, составляющей около 401 Вт/(м·К), что делает ее широко используемой в местах, где требуется хорошая теплопроводность, например, в устройствах для отвода тепла.

Теплопроводность никель-хромового сплава относительно низкая и обычно составляет от 11,3 до 17,4 Вт/(м·К).

3. Различные химические свойства

Коррозионная стойкость

Никель-хромовые сплавы обладают хорошей коррозионной стойкостью, особенно в условиях высокотемпературного окисления. Никель и хром образуют на поверхности сплава плотную оксидную пленку, предотвращающую дальнейшие реакции окисления. Например, в высокотемпературном воздухе этот слой оксида может защитить металл внутри сплава от дальнейшей коррозии.

- Медь легко окисляется на воздухе, образуя веркас (основной карбонат меди, формула Cu₂(OH)₂CO₃). Особенно во влажной среде поверхность меди постепенно подвергается коррозии, однако ее коррозионная стойкость в некоторых неокисляющих кислотах относительно высока.

Химическая стабильность

Нихромовый сплав обладает высокой химической стабильностью и сохраняет устойчивость в присутствии многих химических веществ. Он имеет определенную устойчивость к кислотам, щелочам и другим химическим веществам, но также может вступать в реакцию с сильными окисляющими кислотами.

- В присутствии некоторых сильных окислителей (таких как азотная кислота) при более бурной химической реакции уравнение реакции выглядит следующим образом: \(3Cu + 8HNO₃(разбавленный)=3Cu(NO₃ +2NO↑ + 4H₂O\).

4. Различные варианты использования

- проволока из никель-хромового сплава

Благодаря высокому удельному сопротивлению и высокой термостойкости нихромовая проволока в основном используется для изготовления электрических нагревательных элементов, таких как нагревательные провода в электрических печах и электрических водонагревателях. В этих устройствах нихромовая проволока способна эффективно преобразовывать электрическую энергию в тепло.

— Он также используется в некоторых случаях, когда необходимо сохранять механические свойства в условиях высоких температур, например, в опорных элементах высокотемпературных печей.

- Медная проволока

- Медная проволока в основном используется для передачи электроэнергии, поскольку её хорошая электропроводность позволяет снизить потери электрической энергии при передаче. В энергосистеме большое количество медных проводов используется для изготовления проводов и кабелей.

— Он также используется для соединения электронных компонентов. В электронных изделиях, таких как компьютеры и мобильные телефоны, медные провода позволяют осуществлять передачу сигналов и подачу питания между различными электронными компонентами.