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:

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/cm³

• 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:

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/cm³

• 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