Елементи за нагряване: Типове, свойства и приложения
Елемент за нагряване е устройство, което преобразува електрическа енергия в топлина чрез процес на закон на Йоул. Когато електрически ток преминава през съпротивление, създава се топлина. Елементите за нагряване се използват в различни нагревателни устройства или прибори, като електрически пещи, електрически фурни, електрически нагреватели и т.н.
Производителността и продължителността на живот на елемента за нагряване зависят от свойствата на материала, използван за него. Материалът трябва да има следните характеристики:
Висока точка на топене
Висока съпротивителност
Нисък температурен коефициент на съпротивление
Висока механична устойчивост
Достатъчна пластичност за формиране на дръти
Висока устойчивост към оксидация в отворена атмосфера
В тази статия ще обсъдим четири общоизвестни материала, използвани за производство на елементи за нагряване: Нихром, Кантал, Купроникел и Платина. Също така ще сравним техния състав, свойства и приложения.
Какво е Нихром?
Нихром е сплав от никел и хром с малко количество желязо, манган и кремний. Това е един от най-широко използваните материали за елементи за нагряване. Типичният състав на Нихром е:
| Елемент | Процент |
|---|---|
| Никел | 80% |
| Хром | 20% |
| Желязо | 0.5% |
| Манган | 0.5% |
| Кремний | 0.5% |
Свойства на Нихром
Нихром има следните свойства:
Съпротивителност: 40 µΩ-cm
Температурен коефициент на съпротивление: 0.0004 / °C
Точка на топене: 1400 °C
Специфично тегло: 8.4 g/cm<sup>3</sup>
Висока устойчивост към оксидация
Приложения на Нихром
Нихром се използва за изграждане на елементи за нагряване за електрически нагреватели и пещи. Подходящ е за непрекъснато функциониране при температура до 1200 °C. Когато елементът за нагряване се нагрея за първи път, хромът в сплавта реагира с кислорода в атмосферата и образува слой хромов оксид върху външната повърхност на елемента за нагряване. Този слой действа като защитен слой и предотвратява допълнителна оксидация, разрушаване и изгаряне на дрът.
Какво е Кантал?
Кантал е търговска марка за семейство от сплави на железо-хром-алюминий (FeCrAl). Тези сплави се използват за широк диапазон от приложения, свързани със съпротивление и нагряване. Типичният състав на Кантал е:
| Елемент | Процент |
|---|---|
| Желязо | 72% |
| Хром | 22% |
| Алюминий | 5.8% |
Свойства на Кантал
Кантал има следните свойства:
Съпротивителност при 20 °C: 145 µΩ-cm
Температурен коефициент на съпротивление при 20 °C: 0.000001 / °C
Точка на топене: 1500 °C
Специфично тегло: 7.1 g/cm<sup>3</sup>
Висока устойчивост към оксидация
Приложения на Кантал
Кантал се използва за изграждане на елементи за нагряване за електрически нагреватели и пещи. Подходящ е за непрекъснато функциониране при температура до 1400 °C. Когато елементът за нагряване се нагрея за първи път, алюминият в сплавта реагира с кислорода в
Препоръчано
