გათბობის ელემენტი არის მოწყობილობა, რომელიც ელექტროენერგიას გადააქცევს სიცხეში ჯულის გათბობის პროცესის საშუალებით Joule heating-ის საშუალებით. როდესაც ელექტრო დენი გადის რეზისტორის მიერ, ის წარმოქმნის სიცხეს. გათბობის ელემენტები გამოიყენება სხვადასხვა გათბობის მოწყობილობებში ან აპარატებში, როგორიც არის ელექტრო კამინები, ელექტრო ღამის ქუჩები, ელექტრო გათბობის მოწყობილობები და ა.შ.
გათბობის ელემენტის მუშაობა და ხანგრძლივობა დამოკიდებულია მას გამოყენებული მასალის თვისებებზე. მასალა უნდა ჰქონდეს შემდეგი თვისებები:
მაღალი დახურვის ტემპერატურა
მაღალი რეზისტივობა
დაბალი ტემპერატურის კოეფიციენტი რეზისტივობის
მაღალი გაჭიმვის ძალა
საკმარისი დუქტილის ქსელი სიმების დახარჯვასთან ერთად
მაღალი დახურვის ძალა ღია ატმოსფეროში
ამ სტატიაში განვიხილავთ სამი საერთო მასალა, რომლებიც გამოიყენება გათბობის ელემენტების დამზადებისთვის: ნიკრომი, კანთალი, კუპრონიკელი და პლატინა. ჩვენ ასევე შევდარებთ მათ შემადგენლობას, თვისებებს და გამოყენებებს.
ნიკრომი არის ნიკელისა და ქრომის ალოი პატარა რაოდენობით რკინის, მანგანის და სილიკონის შემადგენლებით. ეს არის ერთ-ერთი ყველაზე ფართოდ გამოყენებული მასალა რეზისტორის სიმების გათბობის ელემენტებისთვის. ნიკრომის ტიპიური შემადგენლობა არის:
| ელემენტი | პროცენტი |
|---|---|
| ნიკელი | 80% |
| ქრომი | 20% |
| რკინა | 0.5% |
| მანგანი | 0.5% |
| სილიკონი | 0.5% |
ნიკრომი აქვს შემდეგ თვისებებს:
რეზისტივობა: 40 µΩ-cm
ტემპერატურის კოეფიციენტი რეზისტივობისთვის: 0.0004 / °C
დახურვის ტემპერატურა: 1400 °C
სპეციფიკური წონა: 8.4 g/cm<sup>3</sup>
მაღალი დახურვის ძალა
ნიკრომი გამოიყენება ელექტრო გათბობის მოწყობილობების და კამინების გათბობის ელემენტების დამზადებისთვის. ის შესაძლებელია უწყვეტი მუშაობა 1200 °C-მდე. როდესაც გათბობის ელემენტი პირველად გათბავს, ალოიდან ქრომი რეაგირებს ატმოსფერულ ჟანგბადთან და ქმნის ქრომის ოქსიდის შრავს ელემენტის გარე ზედაპირზე. ეს შრავი არის დაცვის შრავი და არ საშუალებს შემდგომი დახურვის, დახურვის და გახშირების შემდეგ.
კანთალი არის ტრადიციული სახელი რკინა-ქრომ-ალუმინის (FeCrAl) ალოიების თანამედროვე მარკი. ეს ალოიები გამოიყენება რეზისტორის და გათბობის სხვადასხვა აპლიკაციებში. კანთალის ტიპიური შემადგენლობა არის:
| ელემენტი | პროცენტი |
|---|---|
| რკინა | 72% |
| ქრომი | 22% |
| ალუმინი | 5.8% |
კანთალი აქვს შ