Kategorien: Widerstandsmaterial

Die Kupfer-Nickel-Legierung (CuNi) Cuprothal® 49 (allgemein bekannt als Constantan) wird unter kontrollierten Bedingungen aus Elektrolytkupfer und reinem Nickel hergestellt.

Cuprothal® 49 verfügt über eine Reihe besonderer Eigenschaften – einige elektrische, andere mechanische – die es zu einer bemerkenswert vielseitigen Legierung machen. Für bestimmte Anwendungen sind sein hoher spezifischer Widerstand und sein vernachlässigbarer Temperaturkoeffizient die wichtigsten Eigenschaften. Für andere ist die Tatsache von größerer Bedeutung, dass Cuprothal® 49 eine gute Duktilität bietet, sich leicht löten und schweißen lässt und eine gute Beständigkeit gegen atmosphärische Korrosion aufweist.

Obwohl das Anwendungsspektrum von Cuprothal® 49 so breit ist, lässt es sich normalerweise in vier Hauptkategorien unterteilen:

  • Eine ideale Legierung für das Wickeln von Hochleistungs-Industrie-Regelwiderständen und Anlasserwiderständen für Elektromotoren. Ein hoher spezifischer Widerstand sowie eine gute Duktilität und Korrosionsbeständigkeit sind wichtige Anforderungen in dieser Kategorie, und Cuprothal® 49 erfüllt die anspruchsvollsten Spezifikationen.
  • Cuprothal® 49 wird häufig in drahtgewickelten Präzisionswiderständen, temperaturstabilen Potentiometern, Lautstärkereglern und Dehnungsmessstreifen eingesetzt. Im Widerstandsbereich sind der hohe Widerstand und der vernachlässigbare Temperaturkoeffizient des Widerstands die Hauptvorzüge.
  • Die dritte Hauptanwendungskategorie macht sich eine weitere Eigenschaft von Cuprothal® 49 zunutze: Es entwickelt eine hohe thermische EMF (elektromotorische Kraft) gegenüber bestimmten anderen Metallen.
  • Heizanwendungen mit niedrigem Temperaturwiderstand, z. B. Heizkabel.

Kupfer-Nickel-Legierungen mit mittlerem und niedrigem spezifischen Widerstand

Kanthal produziert Kupfer-Nickel-Legierungen mit einem niedrigeren spezifischen Widerstand als Cuprothal 49. Die Hauptanwendungsgebiete sind elektrische Hochstromwiderstände, Armaturen, Heizkabel, Heizdecken, Sicherungen und Widerstände; sie werden jedoch auch in vielen anderen Anwendungen eingesetzt.

Cuprothal® 30
Spezifischer Widerstand 30 μΩcm (180 Ω/cmf)

Cuprothal® 15
Spezifischer Widerstand 15 μΩcm (90 Ω/cmf)

Cuprothal® 10
Spezifischer Widerstand 10 μΩcm (60 Ω/cmf)

Cuprothal® 05
Spezifischer Widerstand 5 μΩcm (30 Ω/cmf)

CaptionDifferent resistors and potentiometers using Kanthal® alloys.

Cuprothal®49 Cuprothal®30 Cuprothal®15 Cuprothal®10 Cuprothal®5
Nenn-Zusammensetzung, % Ni 44 21 11 6 2
Cu Ausgleichsmenge Ausgleichsmenge Ausgleichsmenge Ausgleichsmenge Ausgleichsmenge
Fe + – – – –
Mn 1 1,5 – – –
Dichte ρ g/cm3 8,90 8,90 8,90 8,90 8,90
Ib/in3 0,321 0,321 0,321 0,321 0,321
Spezifischer Widerstand bei 20 °C (68 °F) Ω mm2/m 0,49 0,30 0,15 0,10 0,05 
bei 68°F Ω/cmf 295 180 90 60 30
Temperaturfaktor des spezifischen Widerstands, Ct
-55 – 150°C - 67 – 300°F ±20 /±60
20 – 105°C 250 400 700 1300
Temperaturbereich °C -55 – 150 20 – 105 20 – 105 20 – 105 20 – 105
°F -67 – 300 68 – 220 68 – 220 68 – 220 68 – 220
Linearer Wärmeausdehnungskoeffizient α, × 10-6/K 14 16 16 16 16,5
20 – 100°C (68 – 210°F)
Wärmeleitfähigkeit λ bei 50°C W/m K 21 35 60 90 130
bei 122°F Btu in/ft2 h °F 146 243 460 624 901
Spezifische Wärmekapazität bei 20°C kJ/kg K 0,41 0,37 0,38 0,38 0,38
bei 68°F Btu/lb °F 0,098 0,088 0,091 0,091 0,091
Schmelzpunkt (ca.) °C 1280 1150 1100 1095 1090
°F 2336 2102 2012 2003 1994
Mechanische Eigenschaften* (ca.)
Zugfestigkeit, min. N/mm2 420 340 250 230 220
psi 60900 49300 36200 33350 31900
Zugfestigkeit, max. N/mm2 690 690 540 680 440
psi 100100 100100 78300 98600 63800
Bruchdehnung % 30 30 30 30 30
Magnetische Eigenschaften nicht-magnetisch nicht-magnetisch nicht-magnetisch nicht-magnetisch nicht-magnetisch