Дріт нержавіючий SS 304 м'який (0.1мм - 0.5мм)

Про матеріали для виготовлення койлів для атомайзери - кантал, нікель, нержавіюча сталь, титан, ніхром

                 Всі вейперы знають що є кантал (Kanthal), але що таке кантал, які фізичні властивості кантала, Про матеріали для виготовлення койлів для атомайзери - кантал, нікель, неіржавіюча сталь, титан, ніхром
     Всі вейперы знають що є кантал (Kanthal), але що таке кантал, які фізичні властивості кантала, зрештою, чому саме кантал, а не скажімо срібло або мідь?
Для тих, кому цікаво дізнатися більше подробиць про матеріали для койлів і написана ця стаття.

На сьогоднішній день для виготовлення спіралей випарників (койлів) для атомайзери, вейперами застосовуються наступні матеріали:
•    Кантал (він же Фехраль) / Kanthal
•    Ніхром / Nickel Chrome
•    Нікель / Nickel / Nickel200 / Ni
•    Титан / Titanium / Ti
•    Нікель-ферум / NiFe30, NiFe48
•    Нержавійка / SS / AISI 316L, AISI 304

Давайте розберемо кожен матеріал або сплав докладніше - які метали в сплаві, які їх фізичні та хімічні властивості сплаву.
Почнемо зі сплавів, які не підходять для роботи в режимі термоконтроля.
Чому ці сплави не підходять для TC, стане зрозуміло при розгляді властивостей сплавів.
Kanthal він же Кантал він же Фехраль
 
Сплав заліза, хрому, алюмінію, кремнію, марганцю (у залежності від типу сплаву, можливо і наявність титану).
Наприклад, Kanthal A1 має склад - залізо: 69-72%;  хром: 22-24%; алюміній: 5-5,8%; титан: 0,15-0,4%.
Kanthal AF має склад - залізо: 79,7%; хром: 15%; алюміній: 5,3%.
Свою назву "фехраль" сплав отримав від назв основних металів входять до його складу: феррума (залізо), хрому і алюмінію.
* Температура плавлення Kanthal A1: 1400 °C.

Чому вейперы вибирають кантал для койлів?
•    У кантала високий питомий опір.
•    Малий температурний коефіцієнт опору.
Це ось до чого: при рівній товщині і довжині проводу, провід з кантала має майже в 2 рази більший опір, ніж дріт з нержавіючої сталі і в 42 рази більший опір, ніж такий же дріт з міді.
Іншими словами, якщо б стійки робили з кантала, а койли мотали з міді, то стійки грілися б більше ніж койл.
Малий температурний кэффицент опору означає, що опір койла з кантала при 20 °C не сильно відрізняється від койла прогрітого до 300 °C і виходить через холодний койл і гарячий койл від акумулятора буде протікати приблизно однаковий струм і на койле буде виділятися приблизно однакова потужність, тобто такий койл застосовувати в мехмоде, де немає ніяких регулювань, а є просто вимикач.
Крім того, кантал досить доступний і не дорогий сплав, адже основні споживачі його зовсім не вейперы, а виробники електричних печей і потужних опорів (резисторів), і там кантал застосовується не грамами або метрами, а тоннами і кілометрами.
Цікавий факт: "Kanthal" - це назва компанії випускає сплави.
Ніхром / Nickel Chrome
 
Сплав нікелю і хрому
Спочатку, рецепт ніхрому такий: близько 80% нікелю і 20% хрому.
Зараз існує безліч сплавів з різними варіаціями вмісту нікелю і хрому і всі вони називаються "ніхром" і мають дещо різні властивості які вейперам по-барабану (наприклад, збільшену крипоустойчивость).
* Температура плавлення ніхрому (в оригінальному рецепті): 1400 °C.

Чому вейперы вибирають ніхром для койлів?
•    Високий питомий опір.
•    Малий температурний коефіцієнт опору.
тобто ніхром він як кантал: має великий електричний опір, який незначно змінюється при нагріванні.
Як і кантал, ніхром спочатку був створений зовсім не для потреб вейперов, а для промисловості і роблять з нього нагрівачі.
Сплави і метали, які підходять для термоконтроля.
Нижче розглянемо сплави і метали, які підходять для TC і їх властивості.
Нікель / Nickel / Nickel200 / Ni
 
Те, що продається під маркою "Nickel200" це практично чистий нікель (98% нікелю).
* Температура плавлення нікелю: 1453 °C.
Нікель взагалі унікальний метал, він як би створений для вимірювання температури по зміні опору виробів зроблених з нього, шкода тільки його питомий опір дуже маленьке, в 9 разів нижче, ніж у 304 нержавійки!
Почекайте, так чому якщо койл з нікелю який має в 9 разів менший опір ніж нержавійка, то стійки з нержавіючої сталі не плавляться і не гріються? Відповідь проста - провід койла тонше ніж стійки, а якщо ви зробите койл перерізом всього в 8-9 разів менше ніж стійка або гвинт, через який подається струм від мода в атом, то почне грітися стійка і гвинт також як койл.
Важливо відзначити ще одну особливість нікелю - нікель чудовий каталізатор химичеких реакцій. У багатьох галузях промисловості нікель успішно використовують замість платини в каталізаторах.
Для вейпера те, що  нікель хороший каталізатор хім.реакцій означає, що на нікелевій спіралі при інших рівних буде виділятися більше акролеїну з гліцерину, буде краще розпадатися пропіленгліколь і аромки на складові. До речі саме нікелеві каталізатори застосовують для отримання акролеїну з гліцерину в промисловості.

Чому вейперы вибирають нікель для койлів?
•    Найбільший температурний коефіцієнт опору.
Іншими словами: при зміні температури спіралі атомайзери опір цієї спіралі дуже сильно змінюється і бокс-моду дуже легко відслідковувати зміну та управляти потужністю. По суті койл з нікелю це термометр і нагрівач 2 в 1.
В промисловості нікель теж застосовують для термоконтроля, тонка плівка нікелю нанесена на керамічну підкладку - так роблять терморезистори.
Титан / Titanium / Ti
 
* Температура плавлення титану: 1725 °C.
Не дивлячись на високу температуру плавлення, при нагріванні до більш низьких температурах титан сильно окислюється, особливо при наявності парів води, так що пропалювати спіраль з титану не вийде.
Титан має ряд унікальних властивостей, які не особливо цікаві вейперам, наприклад, титан не відторгається організмом, тобто з нього можна зробити гвинтик який вкрутити в кістка живої людини і людина буде повноцінно жити з цим гвинтиком, що і роблять в медицині.
Але титан це важкий метал та його солі отруйні, так само отруйний і діоксид титану.
На щастя для вейперов, солі металів, оксиди і метали не сильно то випаровуються при температурах кипіння рідини для електронних сигарет, з цього отримати отруєння титаном від койла не реально (люди з титаном працюють набагато більш інтенсивно ніж мотають або смажать койли, приміром, ріжуть його на заводах, на фрезерних та токарних верстатах тоннами і голову собі не гріють).
Взагалі, титан досить дорогий метал і має не найкращий температурний коефіцієнт опору, так що не дуже зрозуміло, чому взагалі в вейп-індустрії стали застосовувати титан для койлів.
Нікель-ферум / NiFe30, NiFe48
 
Сплав нікелю і заліза, відповідно для NiFe30 містить 30% заліза і для NiFe48 заліза 48%.

Чому вейперы вибирають NiFe30, NiFe48 для койлів?
•    Сплав зберігає головне властивість нікелю - значна зміна електричного опору при зміні температури.
•    Наявність заліза в сплаві робить його менш м'яким, більш стійким до фізичних впливів, підвищує його електричний опір.
Іншими словами: спіраль з NiFe міцніше, а що важливіше - має більший опір, а значить койл можна мотати більш товстої дротом.
Ще один плюс NiFe в тому, що на відміну від нікелю на поверхні NiFe утворюється оксидна плівка заліза, яка є ізолятором, що дозволяє щільно стискати витки не отримуючи коротких замикань.
Нержавійка / SS / AISI 316L, AISI 304
 
Нержавіюча сталь-це сплав заліза з нікелем: 9-11%, хромом: 17-19%, і менше 1% - вуглецем, кремнієм, марганцем, міддю, титаном і менше 0,1% сіркою і фосфором.
Російський аналог сталі AISI 316L з ГОСТ - 03Х17Н14М3; AISI 316Ti - 10Х17Н13М2Т
Російський аналог сталі AISI 304 по ГОСТ - 08Х18Н10.
Нержавіючі сталі 304 і 316 мають температуру плавлення: 1400 ... 1455 °C.
Ці сталі стійкі до окислення на повітрі та у воді (сталь 316L володіє кращою корозійною стійкістю, ніж 304).
Електричний опір цих сталей теж трохи розрізняється.

Чому вейперы вибирають нержавійку (316L і 304) для койлів?
•    Нержавіюча сталь має достатній температурний коефіцієнт опору для роботи в режимі термоконтроля.
•    Нержавійка вважається безпечним матеріалом для здоров'я і успішно застосовується в харчовій промисловості.
Звичайно, нержавійка з усіх матеріалів для TC має найменший температурний коефіцієнт опору, але він все ще достатній для роботи в режимі термоконтроля.
Підіб'ємо підсумки щодо застосування матеріалів для койлів в вейпинге

Як можна було побачити всі сплави для койлів (крім чистого металу титану) містять нікель в тих чи інших пропорціях - це для тих, хто боїться отруїтися нікелем (правда при цьому нікельовані предмети його не лякають).

Матеріали для койлів умовно діляться на дві групи:

Не підходять для термоконтроля
•    Кантал (він же Фехраль) / Kanthal
•    Ніхром / Nickel Chrome

Підходять для термоконтроля
•    Нікель / Nickel / Nickel200 / Ni
•    Титан / Titanium / Ti
•    Нікель-ферум / NiFe30, NiFe48
•    Нержавійка / SS / AISI 316L, AISI 304

Тепер ти, шановний вейпер знаєш трохи більше про матеріали, з якими тобі доводиться мати справу при виготовленні койлів. Смачного тобі пара і придатного навала!

зрештою, чому саме кантал, а не скажімо срібло або мідь?
Для тих, кому цікаво дізнатися більше подробиць про матеріали для койлів і написана ця стаття.

На сьогоднішній день для виготовлення спіралей випарників (койлів) для атомайзери, вейперами застосовуються наступні матеріали:
•    Кантал (він же Фехраль) / Kanthal
•    Ніхром / Nickel Chrome
•    Нікель / Nickel / Nickel200 / Ni
•    Титан / Titanium / Ti
•    Нікель-ферум / NiFe30, NiFe48
•    Нержавійка / SS / AISI 316L, AISI 304

Давайте розберемо кожен матеріал або сплав докладніше - які метали в сплаві, які їх фізичні та хімічні властивості сплаву.
Почнемо зі сплавів, які не підходять для роботи в режимі термоконтроля.
Чому ці сплави не підходять для TC, стане зрозуміло при розгляді властивостей сплавів.
Kanthal він же Кантал він же Фехраль
 
Сплав заліза, хрому, алюмінію, кремнію, марганцю (у залежності від типу сплаву, можливо і наявність титану).
Наприклад, Kanthal A1 має склад - залізо: 69-72%;  хром: 22-24%; алюміній: 5-5,8%; титан: 0,15-0,4%.
Kanthal AF має склад - залізо: 79,7%; хром: 15%; алюміній: 5,3%.
Свою назву "фехраль" сплав отримав від назв основних металів входять до його складу: феррума (залізо), хрому і алюмінію.
* Температура плавлення Kanthal A1: 1400 °C.

Чому вейперы вибирають кантал для койлів?
•    У кантала високий питомий опір.
•    Малий температурний коефіцієнт опору.
Це ось до чого: при рівній товщині і довжині проводу, провід з кантала має майже в 2 рази більший опір, ніж дріт з нержавіючої сталі і в 42 рази більший опір, ніж такий же дріт з міді.
Іншими словами, якщо б стійки робили з кантала, а койли мотали з міді, то стійки грілися б більше ніж койл.
Малий температурний кэффицент опору означає, що опір койла з кантала при 20 °C не сильно відрізняється від койла прогрітого до 300 °C і виходить через холодний койл і гарячий койл від акумулятора буде протікати приблизно однаковий струм і на койле буде виділятися приблизно однакова потужність, тобто такий койл застосовувати в мехмоде, де немає ніяких регулювань, а є просто вимикач.
Кроме того, кантал довольно доступный и не дорогой сплав, ведь основные потребители его совсем не вейперы, а производители электрических печей и мощных сопротивлений (резисторов), и там кантал применяется не граммами или метрами, а тоннами и километрами.
Занимательный факт: "Kanthal" - это название компании выпускающий сплавы.
Нихром / Nickel Chrome
 
Сплав никеля и хрома.
Изначально, рецепт нихрома таков: около 80% никеля и 20% хрома.
Зараз існує безліч сплавів з різними варіаціями вмісту нікелю і хрому і всі вони називаються "ніхром" і мають дещо різні властивості які вейперам по-барабану (наприклад, збільшену крипоустойчивость).
* Температура плавлення ніхрому (в оригінальному рецепті): 1400 °C.

Чому вейперы вибирають ніхром для койлів?
•    Високий питомий опір.
•    Малий температурний коефіцієнт опору.
тобто ніхром він як кантал: має великий електричний опір, який незначно змінюється при нагріванні.
Як і кантал, ніхром спочатку був створений зовсім не для потреб вейперов, а для промисловості і роблять з нього нагрівачі.
Сплави і метали, які підходять для термоконтроля.
Нижче розглянемо сплави і метали, які підходять для TC і їх властивості.
Нікель / Nickel / Nickel200 / Ni
 
Те, що продається під маркою "Nickel200" це практично чистий нікель (98% нікелю).
* Температура плавлення нікелю: 1453 °C.
Нікель взагалі унікальний метал, він як би створений для вимірювання температури по зміні опору виробів зроблених з нього, шкода тільки його питомий опір дуже маленьке, в 9 разів нижче, ніж у 304 нержавійки!
Почекайте, так чому якщо койл з нікелю який має в 9 разів менший опір ніж нержавійка, то стійки з нержавіючої сталі не плавляться і не гріються? Відповідь проста - провід койла тонше ніж стійки, а якщо ви зробите койл перерізом всього в 8-9 разів менше ніж стійка або гвинт, через який подається струм від мода в атом, то почне грітися стійка і гвинт також як койл.
Важливо відзначити ще одну особливість нікелю - нікель чудовий каталізатор химичеких реакцій. У багатьох галузях промисловості нікель успішно використовують замість платини в каталізаторах.
Для вейпера те, що  нікель хороший каталізатор хім.реакцій означає, що на нікелевій спіралі при інших рівних буде виділятися більше акролеїну з гліцерину, буде краще розпадатися пропіленгліколь і аромки на складові. До речі саме нікелеві каталізатори застосовують для отримання акролеїну з гліцерину в промисловості.

Чому вейперы вибирають нікель для койлів?
•    Найбільший температурний коефіцієнт опору.
Іншими словами: при зміні температури спіралі атомайзери опір цієї спіралі дуже сильно змінюється і бокс-моду дуже легко відслідковувати зміну та управляти потужністю. По суті койл з нікелю це термометр і нагрівач 2 в 1.
В промисловості нікель теж застосовують для термоконтроля, тонка плівка нікелю нанесена на керамічну підкладку - так роблять терморезистори.
Титан / Titanium / Ti
 
* Температура плавлення титану: 1725 °C.
Не дивлячись на високу температуру плавлення, при нагріванні до більш низьких температурах титан сильно окислюється, особливо при наявності парів води, так що пропалювати спіраль з титану не вийде.
Титан має ряд унікальних властивостей, які не особливо цікаві вейперам, наприклад, титан не відторгається організмом, тобто з нього можна зробити гвинтик який вкрутити в кістка живої людини і людина буде повноцінно жити з цим гвинтиком, що і роблять в медицині.
Але титан це важкий метал та його солі отруйні, так само отруйний і діоксид титану.
На щастя для вейперов, солі металів, оксиди і метали не сильно то випаровуються при температурах кипіння рідини для електронних сигарет, з цього отримати отруєння титаном від койла не реально (люди з титаном працюють набагато більш інтенсивно ніж мотають або смажать койли, приміром, ріжуть його на заводах, на фрезерних та токарних верстатах тоннами і голову собі не гріють).
Взагалі, титан досить дорогий метал і має не найкращий температурний коефіцієнт опору, так що не дуже зрозуміло, чому взагалі в вейп-індустрії стали застосовувати титан для койлів.
Нікель-ферум / NiFe30, NiFe48
 
Сплав нікелю і заліза, відповідно для NiFe30 містить 30% заліза і для NiFe48 заліза 48%.

Чому вейперы вибирають NiFe30, NiFe48 для койлів?
•    Сплав зберігає головне властивість нікелю - значна зміна електричного опору при зміні температури.
•    Наявність заліза в сплаві робить його менш м'яким, більш стійким до фізичних впливів, підвищує його електричний опір.
Іншими словами: спіраль з NiFe міцніше, а що важливіше - має більший опір, а значить койл можна мотати більш товстої дротом.
Ще один плюс NiFe в тому, що на відміну від нікелю на поверхні NiFe утворюється оксидна плівка заліза, яка є ізолятором, що дозволяє щільно стискати витки не отримуючи коротких замикань.
Нержавійка / SS / AISI 316L, AISI 304
 
Нержавіюча сталь-це сплав заліза з нікелем: 9-11%, хромом: 17-19%, і менше 1% - вуглецем, кремнієм, марганцем, міддю, титаном і менше 0,1% сіркою і фосфором.
Російський аналог сталі AISI 316L з ГОСТ - 03Х17Н14М3; AISI 316Ti - 10Х17Н13М2Т
Російський аналог сталі AISI 304 по ГОСТ - 08Х18Н10.
Нержавіючі сталі 304 і 316 мають температуру плавлення: 1400 ... 1455 °C.
Ці сталі стійкі до окислення на повітрі та у воді (сталь 316L володіє кращою корозійною стійкістю, ніж 304).
Електричний опір цих сталей теж трохи розрізняється.

Чому вейперы вибирають нержавійку (316L і 304) для койлів?
•    Нержавіюча сталь має достатній температурний коефіцієнт опору для роботи в режимі термоконтроля.
•    Нержавійка вважається безпечним матеріалом для здоров'я і успішно застосовується в харчовій промисловості.
Звичайно, нержавійка з усіх матеріалів для TC має найменший температурний коефіцієнт опору, але він все ще достатній для роботи в режимі термоконтроля.
Підіб'ємо підсумки щодо застосування матеріалів для койлів в вейпинге

Як можна було побачити всі сплави для койлів (крім чистого металу титану) містять нікель в тих чи інших пропорціях - це для тих, хто боїться отруїтися нікелем (правда при цьому нікельовані предмети його не лякають).

Матеріали для койлів умовно діляться на дві групи:

Не підходять для термоконтроля
•    Кантал (він же Фехраль) / Kanthal
•    Ніхром / Nickel Chrome

Підходять для термоконтроля
•    Нікель / Nickel / Nickel200 / Ni
•    Титан / Titanium / Ti
•    Никель-феррум / NiFe30, NiFe48
•    Нержавейка / SS / AISI 316L, AISI 304

Теперь ты, уважаемый вейпер знаешь чуть больше о материалах с которыми тебе приходится иметь дело при изготовлении койлов. Вкусного тебе пара и годного навала!