น้ำหนักจำเพาะของนิโครม คุณสมบัติ ข้อดี และตารางค่า
นิโครมเป็นกลุ่มโลหะผสมที่ประกอบด้วยนิกเกิล 55 ถึง 78 เปอร์เซ็นต์ โครเมียม 15 ถึง 23 เปอร์เซ็นต์ และสารเติมแต่งหลายชนิด เช่น ซิลิคอน อะลูมิเนียม แมงกานีส และเหล็ก วัตถุประสงค์หลักคือใช้ผลิตองค์ประกอบทำความร้อนและตัวต้านทาน
โลหะผสมนิโครมได้รับการพัฒนาครั้งแรกในสหรัฐอเมริกาเมื่อปี 1905 โดย A. Marsh
ตารางน้ำหนักจำเพาะของนิโครม
เนื่องจากนิโครมเป็นวัสดุที่ซับซ้อน จึงไม่สามารถคำนวณน้ำหนักจำเพาะด้วยตนเองภายใต้สภาพการทำงานทั่วไปได้ การคำนวณเหล่านี้ต้องทำในห้องปฏิบัติการเคมีเฉพาะทาง อย่างไรก็ตาม น้ำหนักจำเพาะเฉลี่ยของนิโครมเป็นค่าที่ทราบกันดีและอยู่ในช่วง 8,1 ถึง 8,4 กรัม/ซม.³
เพื่อให้คำนวณได้ง่ายขึ้น ตารางด้านล่างแสดงค่าน้ำหนักจำเพาะและน้ำหนักของนิโครมตามหน่วยวัดต่าง ๆ
| วัสดุ | น้ำหนักจำเพาะ (กรัม/ซม.³) | น้ำหนัก 1 ม³ (กก.) |
| นิโครม | ตั้งแต่ 8,1 ถึง 8,4 | ตั้งแต่ 8100 ถึง 8400 |
คุณสมบัติของนิโครม
นิโครมมักใช้ผลิตองค์ประกอบทำความร้อน เนื่องจากทนต่อการเกิดออกซิเดชันได้สูง แปรรูปได้ดี มีความต้านทานไฟฟ้าจำเพาะสูง และทำงานที่อุณหภูมิสูงได้
นิโครมมีความต้านทานไฟฟ้าจำเพาะ 1,05 ถึง 1,4 โอห์ม*มม.²/ม. และความหนาแน่น 8100 ถึง 8400 กก./ม³ ตามเกรด จุดหลอมเหลวของโลหะผสมนิกเกิล-โครเมียมส่วนใหญ่อยู่ในช่วงประมาณ 1350-1400 °C อุณหภูมิใช้งานที่อนุญาตขององค์ประกอบทำความร้อนขึ้นอยู่กับเกรด เส้นผ่านศูนย์กลางลวด สภาพแวดล้อม และระบบระบายความร้อน สำหรับลวดนิโครมทั่วไปจะต่ำกว่าจุดหลอมเหลวและมักอยู่ในช่วงประมาณ 1000-1200 °C ความร้อนจำเพาะที่ 25 °C อยู่ที่ประมาณ 450 จูล/(กก.*K) และกำลังดึงประมาณ 0,65-0,70 GPa
วัสดุชนิดนี้ทนความร้อนสูง มีความเหนียว ทนการคืบ และคงรูปได้ดีเยี่ยม
ข้อดีของนิโครม
นิโครมเป็นกลุ่มโลหะผสมที่มีราคาสูง จึงมักใช้เฟครัลเป็นทางเลือกเพื่อประหยัดต้นทุน แต่เฟครัลไม่สามารถทดแทนนิโครมได้อย่างสมบูรณ์เสมอไป การเลือกใช้จึงขึ้นอยู่กับลักษณะงาน
นิโครมมีข้อดีดังต่อไปนี้:
- รองรับวงจรเปิด-ปิดได้จำนวนมาก
- มีความเหนียวและแปรรูปได้เพียงพอเมื่อเลือกเกรดกับสภาวะการให้ความร้อนอย่างถูกต้อง
- ทนต่อการเกิดออกซิเดชันและการกัดกร่อนในบรรยากาศสูง แต่ไม่ได้ทนสารเคมีทุกชนิดโดยสมบูรณ์
- เกรดนิกเกิล-โครเมียมส่วนใหญ่ที่มีนิกเกิลสูงไม่เป็นแม่เหล็กหรือเป็นแม่เหล็กอ่อน โดยสมบัติขึ้นอยู่กับองค์ประกอบ
- ทนต่อการคืบสูง
- เข้ากันได้ดีกับวัสดุบุชาโมตต์และวัสดุออกไซด์ในสภาวะใช้งานทั่วไปของเครื่องทำความร้อน
- มีโอกาสหย่อนตัวต่ำ
แม้วัสดุนี้มีราคาแพง แต่ความน่าเชื่อถือและอายุการใช้งานยาวนานจะทำให้โลหะผสมชนิดนี้ยังมีความต้องการสูงต่อไปอีกนาน
การใช้งานนิโครม
นิโครมมีขอบเขตการใช้งานกว้าง โดยเฉพาะงานที่ให้ความสำคัญกับความน่าเชื่อถือและอายุการใช้งาน การใช้งานหลัก ได้แก่:
- ผลิตองค์ประกอบทำความร้อน
- ใช้เป็นโลหะผสมทนสารเคมีและทนความร้อนสำหรับทำงานในสภาพแวดล้อมรุนแรง
- ผลิตชิ้นส่วนทนอุณหภูมิสูง เช่น รีโอสแตตและองค์ประกอบตัวต้านทาน
- ใช้พ่นเคลือบด้วยความร้อนเป็นชั้นเคลือบและชั้นรองทนความร้อน
- ใช้เป็นลวดคอยล์ในบุหรี่ไฟฟ้า
คำถามที่พบบ่อย
นิโครม 1 ม³ หนักเท่าไร?
บทความนี้ระบุช่วงความหนาแน่น 8100-8400 กก./ม³ ค่าที่แน่นอนขึ้นอยู่กับเกรดโลหะผสมและปริมาณนิกเกิล โครเมียม และสารเติมแต่ง
เหตุใดจึงใช้นิโครมในอุปกรณ์ทำความร้อน?
นิโครมมีความต้านทานไฟฟ้าสูง ทนความร้อนและทนต่อการเกิดออกซิเดชันได้ดี จึงเหมาะสำหรับขดลวดทำความร้อน
นิโครมต่างจากเฟครัลอย่างไร?
เฟครัลมีราคาถูกกว่าและทนความร้อนได้เช่นกัน แต่มีสมบัติเชิงกล ความต้านทาน และพฤติกรรมเมื่อร้อนแตกต่างกัน การใช้แทนกันขึ้นอยู่กับสภาวะการทำงานของผลิตภัณฑ์