Θερμαντικά Στοιχεία: Τύποι, Ιδιότητες και Εφαρμογές

Ένα στοιχείο θέρμανσης είναι ένα συστήμα που μετατρέπει την ηλεκτρική ενέργεια σε θερμότητα μέσω της διαδικασίας θερμού Joule. Όταν ένας ηλεκτρικός ρεύμα διαρρέει μια αντίσταση, παράγει θερμότητα. Τα στοιχεία θέρμανσης χρησιμοποιούνται σε διάφορα εξοπλισμό ή συσκευές θέρμανσης, όπως ηλεκτρικοί κλιβάνιοι, ηλεκτρικοί φούρνοι, ηλεκτρικοί θερμαντικοί, κλπ.

Η απόδοση και η διάρκεια ζωής ενός στοιχείου θέρμανσης εξαρτάται από τις ιδιότητες του υλικού που χρησιμοποιείται γι' αυτό. Το υλικό πρέπει να έχει τα εξής:

• Υψηλό σημείο λιώσης

• Υψηλή αντίσταση

• Χαμηλό συντελεστή θερμοκρασίας της αντίστασης

• Υψηλή μηχανική αντοχή

• Αρκετή ελαστικότητα για τη δημιουργία καλών

• Υψηλή αντοχή στην οξείδωση σε ανοιχτό ατμόσφαιρα

Σε αυτό το άρθρο, θα συζητήσουμε τέσσερα κοινά υλικά που χρησιμοποιούνται για την κατασκευή στοιχείων θέρμανσης: Nichrome, Kanthal, Cupronickel και Platinum. Θα συγκρίνουμε επίσης τη σύνθεσή τους, τις ιδιότητες και τις εφαρμογές τους.

Τι είναι το Nichrome?

Το Nichrome είναι ένα σύνθετο από νικέλιο και χρώμιο με μικρές ποσότητες σιδήρου, μαγγανίου και πυρίτιου. Είναι ένα από τα πιο ευρέως χρησιμοποιούμενα υλικά για στοιχεία θέρμανσης αντίστασης. Η τυπική σύνθεση του Nichrome είναι:

Ιδιότητες του Nichrome

Το Nichrome έχει τις εξής ιδιότητες:

• Αντίσταση: 40 µΩ-σεν

• Συντελεστής θερμοκρασίας της αντίστασης: 0.0004 / °C

• Σημείο λιώσης: 1400 °C

• Ειδική βαρύτητα: 8.4 g/cm³

• Υψηλή αντοχή στην οξείδωση

Εφαρμογές του Nichrome

Το Nichrome χρησιμοποιείται για την κατασκευή στοιχείων θέρμανσης για ηλεκτρικούς θερμαντικούς και κλιβάνιους. Είναι κατάλληλο για συνεχή λειτουργία σε θερμοκρασία μέχρι 1200 °C. Όταν το στοιχείο θέρμανσης θερμαίνεται για πρώτη φορά, το χρώμιο στο σύνθετο αντιδρά με το οξυγόνο στην ατμόσφαιρα και δημιουργεί ένα στρώμα χρωμίου οξείδιου στην εξωτερική επιφάνεια του στοιχείου θέρμανσης. Αυτό το στρώμα λειτουργεί ως προστατευτικό στρώμα και προλαμβάνει περαιτέρω οξείδωση, σπάσιμο και καύση του καλών.

Τι είναι το Kanthal?

Το Kanthal είναι ένα εμπορικό σήμα για μια οικογένεια συνθέτων από σίδηρο, χρώμιο και αλουμίνι (FeCrAl). Αυτοί οι σύνθετοι χρησιμοποιούνται για μια ευρεία γκάμα εφαρμογών αντίστασης και θέρμανσης. Η τυπική σύνθεση του Kanthal είναι:

Ιδιότητες του Kanthal

Το Kanthal