مواد المان عناصر گرمایشی: انواع، ویژگی‌ها و کاربردها

عنصر گرمایشی دستگاهی است که انرژی الکتریکی را از طریق فرآیند گرمای جول به گرما تبدیل می‌کند. وقتی یک جریان الکتریکی از طریق یک مقاومت عبور می‌کند، گرما تولید می‌شود. عناصر گرمایشی در تجهیزات و دستگاه‌های گرمایشی مختلف مانند کوره‌های الکتریکی، فرها و گرمکن‌های الکتریکی استفاده می‌شوند.

عملکرد و عمر عنصر گرمایشی به خصوصیات ماده‌ای که برای آن استفاده می‌شود بستگی دارد. ماده باید دارای ویژگی‌های زیر باشد:

• نقطه ذوب بالا

• مقاومت الکتریکی بالا (مقاومت)

• ضریب مقاومت کم در دمای پایین (مقاومت)

• مقاومت کششی بالا

• چسبندگی کافی برای تشکیل سیم‌ها

• مقاومت بالا در برابر اکسیداسیون در محیط باز

در این مقاله، ما چهار ماده معمولی که برای ساخت عناصر گرمایشی استفاده می‌شوند را بررسی می‌کنیم: نیکروم، کانتال، کوپرونیکل و پلاتین. همچنین می‌خواهیم ترکیب، خصوصیات و کاربردهای آن‌ها را مقایسه کنیم.

نیکروم چیست؟

نیکروم یک آلیاژ از نیکل و کروم با مقدار کمی آهن، منگنز و سیلیکون است. این یکی از مواد مورد استفاده گسترده برای عناصر مقاومتی سیم‌های گرمایشی است. ترکیب معمول نیکروم به شرح زیر است:

خصوصیات نیکروم

نیکروم دارای خصوصیات زیر است:

• مقاومت الکتریکی: ۴۰ میکروام-سانتیمتر

• ضریب مقاومت دمایی: ۰.۰۰۰۴ / درجه سانتیگراد

• نقطه ذوب: ۱۴۰۰ درجه سانتیگراد

• وزن مخصوص: ۸.۴ گرم/سانتیمتر مکعب

• مقاومت بالا در برابر اکسیداسیون

کاربردهای نیکروم

نیکروم برای ساخت عناصر گرمایشی گرمکن‌ها و کوره‌های الکتریکی استفاده می‌شود. این ماده برای عملیات مداوم در دمای تا ۱۲۰۰ درجه سانتیگراد مناسب است. وقتی عنصر گرمایشی برای اولین بار گرم می‌شود، کروم موجود در آلیاژ با اکسیژن در جو واکنش نشان می‌دهد و لایه‌ای از اکسید کروم روی سطح بیرونی عنصر گرمایشی تشکیل می‌دهد. این لایه به عنوان یک لایه محافظ عمل می‌کند و از اکسیداسیون بیشتر، شکست و خرابی سیم جلوگیری می‌کند.

کانتال چیست؟

کانتال یک نام تجاری برای خانواده‌ای از آلیاژهای آهن-کروم-آلومینیوم (FeCrAl) است. این آلیاژها برای محدوده وسیعی از کاربردهای مقاومتی و گرمایشی استفاده می‌شوند. ترکیب معمول کانتال به شرح زیر است:

خصوصیات کانتال

کانتال دارای خصوصیات زیر است:

• مقاومت الکتریکی در ۲۰ درجه سانتیگراد: ۱۴۵ میکروام-سانتیمتر

• ضریب مقاومت دمایی در ۲۰ درجه سانتیگراد: ۰.۰۰۰۰۰۱ / درجه سانتیگراد

• نقطه ذوب: ۱۵۰۰ درجه سانتیگراد

• وزن مخصوص: ۷.۱ گرم/سانتیمتر مکعب

• مقاومت بالا در برابر اکسیداسیون

کاربردهای کانتال

پاداش