Melyek a szokásos fűtési elemek és az ezek előállításához használt anyagok?

Fűtőelemek és ötvözetek
A fűtési elemek melegítik az áramot az áramot joule hőre konvertálva egy fűtési elem anyagának nevezett folyamaton keresztül. A fűtési elemen átáramló áram ellenállást tapasztal, ami az elem felmelegedését okozza.

Számos fűtőberendezés elektromos energiát használ a hő előállításához. Ezekben az eszközökben a fűtési elemeket használják az elektromos energia hőre konvertálására. A fűtési elem működése az elektromos áram fűtési hatásain alapul.

A legtöbb fűtési elem nikkel - króm (NICR) huzalt vagy szalagot használ a vezető anyagként. A NICR ideális anyag, mivel olcsó, nagy elektromos ellenállású, és nem bomlik vagy nem oxidálódik a levegőben az üzemi hőmérsékleti tartományon belül.

A fűtési elem teljesítménye és élettartama a felhasznált anyag tulajdonságaitól függ. Szükséges tulajdonságok a fűtési elemekhez:

1. Magas olvadáspont

2. Nincs oxidáció a nyílt légkörben

3. Magas szakítószilárdság

4. fém vagy ötvözet, elegendő rugalmassággal, hogy huzal formájában húzzák

5. Nagy ellenállás

6. alacsony hőmérsékleti ellenállás -együttható

A fűtési elemek előállításához a következő anyagokat használják:

1. nikkel - króm (NICR) ötvözet

2. Vas - króm - alumínium (fecral) ötvözet

3. Réz - nikkel (cuni) ötvözet

4. Platinum

Kereskedelmi fűtési elemek
Öt típusú kereskedelmi fűtési elem létezik:

Csupasz nikkel - Króm huzal vagy szalag: egyenes vagy tekercselt, általában a kenyérpirítókban és a hajszárítókban található.

Képernyő - Kerámia - szigetelt fém (általában acél) lemezre helyezett fém/kerámia pályák nyomtatott fém/kerámia pályái. Ezeket az elemeket az 1990-es évek közepe óta széles körben használják a vízforralókban és más háztartási készülékekben.

Calrod (lezárt elem): A nikkel finom tekercse - króm huzal kerámia kötőanyaggal, egy erős fémhéjba zárva. Ezek lehetnek egyenesek (mint a kenyérpirítókban), vagy íveltek, hogy kisebb tereket illeszkedjenek (például elektromos kályhákban, sütőben és kávéfőzőben).

Hő lámpák: Magas - teljesítményű izzólámpák, általában a maximális teljesítménynél kevesebbet működtetik, elsősorban infravörös sugárzást sugároznak, nem pedig a látható fényt. Ezek általában megtalálhatók a sugárzó helyiségfűtőkben és az élelmiszer -melegítőkben, hosszú csövek vagy R40 reflektor lámpák formájában. A reflektor lámpastílusokat gyakran piros színre mutatják, hogy minimalizálják a látható fénytermelést; A tubuláris formák mindig tisztaak.

PTC kerámia fűtőberendezések: Ezt az anyagot pozitív hőkamera -rezisztencia -koefficiensnek nevezik. A legtöbb kerámia negatív együtthatóval rendelkezik; A legtöbb fém pozitív. Míg a fémek magasabb hőmérsékleten kissé ellenállnak, ezeknek a kerámiáknak (általában bárium -titanát és ólom titán kompozitok) rendkívül nemlineáris hőreakcióval rendelkeznek, tehát a PTC fűtőberendezések nagyon ellenállnak egy - függő küszöb hőmérséklete felett. Ez a viselkedés miatt az anyag saját termosztátként működik, mivel az áram áramlik, amikor hideg van, de nem, ha meleg. Ennek az anyagnak a vékony fóliáit használják az autóipari hátsó ablak leolvasztókban, míg a méhsejt elemeket drágább hajszárítókban és helyiségfűtésekben használják.

Magas - hőmérsékleti fűtési elemek
A magas - hőmérsékleti kemencék fűtési elemei gyakran egzotikus anyagokból készülnek, beleértve a platinát, a molibdén -disilicidet és a szilícium -karbidot. A szilícium -karbid -gyújtók gyakoriak a gázkemencében.

Számos alkalmazás esetén a fűtési elemek huzalból vagy nikkel -csíkból készülhetnek - króm ötvözetek vagy vas - króm - alumínium ötvözetekből. Ezek 1280 fokig (2336 F) kemence hőmérsékletét képesek előállítani. A kemence hőmérséklete, akár 1600 fokig (2912 f) vagy alacsonyabb hőmérsékleten, amely nagy teljesítményt igényel, a szilícium -karbid fűtési elemek gyakran ideális választás. Az 1800 fokig (3272 F) és néhány egyéb alkalmazás kemence hőmérséklete esetén a molibdén -diszilicid fűtési elemek adhatják a választ.

Fémötvözetek huzal/szalag/rúdban: 1250 fokos kemence hőmérséklete esetén nikkel - króm ötvözetek (NICR) vagy vas - króm - alumínium ötvözetek gyakran ideális, alacsony -}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}} költségmegoldást jelentenek.

Szilícium -karbid: A kemence hőmérséklete 1600 fokig a szilícium -karbid alkatrészek általában gyors fűtést és nagyon hosszú élettartamot kínálnak. Az optimális teljesítmény elérése érdekében a SIC alkatrészektől az áramellátást megfelelő módon kell megtervezni az alkalmazáshoz. Egyes energiabordozási módszerekre gyakran szükség van az ilyen típusú alkatrészekkel előforduló ellenállás -variációk befogadására.

Molibdén -diszilicid: A kemence hőmérséklete 1700 vagy 1800 fokig a molibdén -diszilicid elemek megbízható hőforrást biztosítanak. Egyes esetekben a sokkal alacsonyabb hőmérsékleten működő folyamatok előnyösek lehetnek.