Історія ніхрому: як Альберт Марш винайшов Chromel у 1905 році
Електрифікація початку XX століття: контекст винаходу
На початку 1900-х років Сполучені Штати переживали справжній електричний бум. У містах з'являлися перші електрочайники, тостери, електроплитки, а на заводах - муфельні і закалочні печі. Домогосподарки Чикаго та Нью-Йорка вперше побачили, як хліб підсмажується без вогню, а фабричні майстри отримали піч, яку можна вмикати натисканням важеля. Проблема була в одному: усім цим приладам потрібен матеріал, здатний тримати червоне розжарення на повітрі без окиснення. Залізний і вольфрамовий дріт швидко перегорав, а платина коштувала неприпустимо дорого для масової побутової техніки.
Альберт Марш: інженер з Мічигану
Альберт Лерой Марш (Albert Leroy Marsh) народився 6 січня 1877 року у штаті Мічиган. Молодий інженер влаштувався у компанію Hoskins Manufacturing з міста Іпсіланті і поринув у експерименти зі сплавами нікелю та хрому. У власній лабораторії він плавив зразок за зразком, проганяв їх під струмом і фіксував, скільки годин витримує тонкий дріт до перегорання. Робота йшла роками, без гучних результатів і без гарантій, що взагалі щось вийде. Марш робив нотатки олівцем у товстих зошитах, які пізніше стали важливим експонатом музею американської електротехніки.
Винахід 1905 року: сплав Ni-Cr
Прорив стався 1905 року. Марш відкрив, що сплав з 80% нікелю і 20% хрому при нагріванні на повітрі покривається тонкою щільною плівкою оксиду хрому Cr2O3. Ця плівка блокує подальше окиснення металу і зберігає провідність дроту навіть при 1000°C. Температура плавлення сплаву - близько 1400°C. Отриманий матеріал витримував сотні годин безперервної роботи там, де залізо горіло за хвилини. Марш пізніше згадував, що момент, коли дротина витримала першу восьмигодинну зміну без обриву, він переживав так, наче вигадав парову машину заново.
Патент США 811859: народження бренду Chromel
Заявку Марш подав у 1905 році, і у 1906 отримав патент США номер 811859. Того ж року Hoskins Manufacturing зареєструвала торгову марку Chromel і почала масовий випуск нагрівальних елементів. Ринок відреагував миттєво: замовлення посипалися від виробників побутової техніки, а сама компанія за кілька років перетворилася з маленької майстерні на серйозного гравця американської електротехнічної промисловості. Марш до кінця життя залишався головним металургом Hoskins і отримував відсоток з продажів кожної котушки Chromel.
Масове застосування: тостер, чайник, промислові печі
У 1909 році General Electric випустила перший серійний тостер D-12 з ніхромовою спіраллю. Модель одразу стала символом нового побуту середнього класу і продавалася у мережі універмагів. За тостером пішли електричні праски, обігрівачі, плитки, кип'ятильники. У промисловості Chromel став основою муфельних, закалочних і склоплавильних печей. Ніхромова спіраль дозволила виробникам обіцяти покупцям те, що досі здавалося магією: рівномірний нагрів без відкритого полум'я і без диму.
Спадщина: сучасні марки і застосування
Прямі спадкоємці Chromel сьогодні відомі під іменами Х20Н80 у країнах СНД і Україні, Nichrome A у США, NiCr 8020 у Європі. З цих сплавів роблять ТЕНи побутових бойлерів, спіралі промислових печей, автомобільні датчики температури, елементи для 3D-принтерів і навіть нагрівачі електронних сигарет. Актуальний асортимент дроту і стрічки Х20Н80 представлений на zpsplav.com.ua. Річне світове споживання цих сплавів вимірюється сотнями тисяч тонн і продовжує рости разом з ринком побутової техніки.