No Brasil, conhece-se-o na prática, além de por Constantan[a], também por Constantã[b] e, mais raramente, por Konstantan[b].
A composição do Constantan é variável: de 53~57 % de Cobre, 43~45 % de Níquel, 0,5~1,2 % de Manganês e menos de 0,5 % de Ferro (uma forma comercial ordinária pode apresentar 55% em Cobre, 44% em Níquel, 1% em Manganês e resíduos de Ferro). Sua principal e desejada característica é exibir uma resistividade elétrica sensivelmente constante (0,49~0,51Ω.mm2/m, média aritmética 0,50Ω.mm2/m) em um amplo intervalo de temperatura (20~600 °C). Efetivamente, Constantan apresenta curva característica resistividade elétricaversustemperatura de operação tão proximamente linear que pode ser assumida como linear. [3] Essa propriedade, pois, justifica sua utilização com sucesso em aplicações técnicas eletrotérmicas, termoelétricas e outras até o limiar de 500 °C[4][5].
Precedente histórico
Reporta-se que, em 1887, o químico Edward Weston descobriu que os metais podem ter um coeficiente térmico de resitividade elétrica de valor negativo, criando, pois, sua "Liga nº 2" . Esta viria a ser posteriormente produzida na Alemanha, sob o nome Konstantan ® [6][7]
O nome da marca
Konstantan ® é marca comercial da empresa alemãThyssenKrupp VDM GmbH para uma liga , que geralmente é composta por cerca de 55% em cobre , 44% em níquel e 1% em manganês (além de traços de outros elementos, notadamente ferro). É caracterizada por exibir, numa ampla faixa de temperatura, coeficiente de variação térmica da resistividade elétrica aproximadamente constante.
Existem ainda outras ligas que exibem propriedades semelhantes (por exemplo, manganina: Cu 86% Mn% 12% Ni 2%; nicromo: Cr 15~25%, Ni 19~80%, restante Fe etc.).
Registro da marca
O registro da marca deu-se em 14 de dezembro de 1952 na patente alemã (Trademark Office), e agora acha-se registrado o nome para essa liga primariamente de cobre-níquel, como na linguagem corrente se usa. No inglês, usa-se Constantan, sendo também marca protegida. Outra marca de liga muito semelhante é ISOTAN, do Isabellenhütte Heusler GmbH & Co KG.
Explicação física
A pequena, praticamente nula, dependência térmica da resistividade elétrica (exibida pela quase constância do seu coeficiente térmico de resistividade elétrica α = 1 x 10–5K–1 (20~600 °C) concorda com a também quase constância do seu coeficiente de dilatação linear α = 13,5 x 10–6~16,0 x 10–6K–1 (100~600 °C) e é devida quase que exclusivamente ao fato de que essa liga apresenta, naquele intervalo de temperatura, um nível elevado de organização cristalina dentro de sua estrutura, com a contribuição da densidade de impurezas.
Isto significa que, embora a densidade de impurezas no material também dependa da temperatura (e, com o aumento da temperatura, aumente lentamente), todavia, devido ao elevado número de lacunas na estrutura cristalina, há influência eletrônica de dispersão sobre elas, e não principalmente sobre os elétrons ou espalhamento elétron-fônon. Por esta razão, a resistividade elétrica do Constantan é fortemente determinada pela elevada concentração de impurezas e pela sua influência na dispersão de elétrons na estrutura cristalina. Propriedades semelhantes exibe a liga Kanthal.
Devido ao pequeno coeficiente de temperatura de resitividade elétrica do Constantan, usa-se-o para resistores e medidas de precisão. Também dispositivos de calefação usam resistores de Constantan.[8]
a.^ O léxico português ainda não consigna oficialmente "Constantan"[9], conquanto haja inclusão sua nalguns léxicos dicionarizados, o que justifica, em princípio, sua aceitação provisória.[10][11]
b.^ O termo Konstantan, como já foi referido, é expressamente a marca registrada da empresa alemã ThyssenKrupp VDM GmbH, que criou o material e o registrou em 14 de dezembro de 1952 na patente do país.
c.^ O termo "Constantã", a despeito de ser, em princípio, a forma preferível, segundo as regras canônicas da incorporação neológica em língua portuguesa, de nota primariamente fonética e complementarmente gráfica, ainda não foi acolhido pelas academias de letras portuguesas, quer na base brasileira, quer na europeia, razão pela qual deve ser evitado.
