Ŝarĝelementa Materialo: Tipoj Proprietoj kaj Aplikoj
Ŝargo elemento estas aparato, kiu konvertas elektran energion al varmo per la procezo de Joul-a varmigo. Kiam elektra fluo pasas tra rezisteco, ĝi produktas varmon. Ŝargo elementoj estas uzataj en diversaj varmigaj aparatoj, kiel elektraj fornoj, elektraj fornoj, elektraj varmiloj, ktp.
La efektivajo kaj vivo de ŝargo elemento dependas de la ecoj de la materialo uzita por ĝi. La materialo devus havi la jenajn ecojn:
Alta fuspunkto
Alta rezisteco
Malalta temperaturo koeficiento de rezisteco
Alta tensila forto
Sufiĉa duktileco por formi dratojn
Alta rezisto al oksidado en malfermita atmosfero
En ĉi tiu artikolo, ni diskutos kvar komunajn materialojn uzitajn por fabrikado de ŝargo elementoj: Nichrome, Kanthal, Cupronickel, kaj Platinumo. Ni ankaŭ komparos ilian komponaĵon, ecojn, kaj aplikaĵojn.
Kio estas Nichrome?
Nichrome estas lego de nikelo kaj kromio kun malgrandaj kvantoj de fero, mangano, kaj siliko. Ĝi estas unu el la plej vaste uzataj materialoj por rezistecaj dratoj en ŝargo elementoj. La tipa komponaĵo de Nichrome estas:
| Elemento | Procento |
|---|---|
| Nikelo | 80% |
| Kromio | 20% |
| Fero | 0.5% |
| Mangano | 0.5% |
| Siliko | 0.5% |
Ecoj de Nichrome
Nichrome havas la jenajn ecojn:
Rezisteco: 40 µΩ-cm
Temperaturo koeficiento de rezisteco: 0.0004 / °C
Fuspunkto: 1400 °C
Specifa pezo: 8.4 g/cm<sup>3</sup>
Alta rezisto al oksidado
Aplikaĵoj de Nichrome
Nichrome estas uzata por farado de ŝargo elementoj por elektraj varmiloj kaj fornoj. Ĝi estas taŭga por kontinua operacio ĝis 1200 °C. Kiam la ŝargo elemento estas varmigita unue, kromio en la lego reagas kun oksigeno en la atmosfero kaj formas straton de kromia oksido sur la ekstera surfaco de la ŝargo elemento. Ĉi tiu strato agas kiel protektanta strato kaj malhelpas pluan oksidan, rompon, kaj bruladon de la drato.
Kio estas Kanthal?
Kanthal estas marcha nomo por familio de fer-kromio-aluminio (FeCrAl) legoj. Ĉi tiuj legoj estas uzataj por larĝa gamo de rezistecaj kaj varmigaj aplikaĵoj. La tipa komponaĵo de Kanthal estas:
| Elemento | Procento |
|---|---|
| Fero | 72% |
| Kromio | 22% |
| Aluminio | 5.8% |
Ecoj de Kanthal
Kanthal havas la jenajn ecojn:
Rezisteco je 20 °C: 145 µΩ-cm
Temperaturo koeficiento de rezisteco je 20 °C: 0.000001 / °C
Fuspunkto: 1500 °C
Specifa pezo: 7.1 g/cm<sup>3</sup>
Alta rezisto al oksidado
Aplikaĵoj de Kanthal
Kanthal estas uzata por farado de ŝargo elementoj por elektraj varmiloj kaj fornoj. Ĝi estas taŭga por kontinua operacio ĝis 1400 °C. Kiam la ŝargo elemento estas varmigita unue, aluminio en la lego reagas kun oksigeno en la atmosfero kaj formas straton de aluminia oksido super la ŝargo elemento. Ĉi tiu strato estas elektra izolilo sed havas bonan varman konduktivecon. Ĉi tiu elektra izolila strato faras la ŝargo elementon sekura kontraŭ ŝokoj. Kanthal estas tre taŭga por farado de ŝargo elementoj por elektraj fornoj uzitaj por varma traktado en ceramikaj, ŝtala, glasa, kaj elektronikaj industrioj.
