Елементот за нагревање е уред кој го претвара електричната енергија во топлина преку процес на Јоулово нагревање. Кога електрична струја минува низ отпор, произведува се топлина. Елементите за нагревање се користат во различни нагревачки опреми или апарати, како што се електрични пештери, електрични фурни, електрични нагревачи итн.
Поставката и должината на живот на елементот за нагревање зависат од својствата на материјалот користен за него. Материјалот треба да има следнава:
Висока точка на топлене
Висок отпорност
Ниска температурна коефицијента на отпор
Висок отпор на влечење
Доволна дуктилност за формирање жице
Висок отпор на оксидација во отворена атмосфера
Во овој чланак ќе ги обсуштаме четири често користени материјали за производство на елементи за нагревање: Нихром, Кантал, Купроникел и Платина. Сѐ уште ќе ги споредиме нивната композиција, својства и примените.
Нихром е легура од никел и хром со мали количини железо, магнезиум и силициум. Тоа е еден од најшироко користените материјали за жички елементи за нагревање. Типичната композиција на Нихром е:
| Елемент | Процент |
|---|---|
| Никел | 80% |
| Хром | 20% |
| Железо | 0.5% |
| Магнезиум | 0.5% |
| Силициум | 0.5% |
Нихром има следнава својства:
Отпорност: 40 µΩ-cm
Температурен коефицијент на отпор: 0.0004 / °C
Точка на топлене: 1400 °C
Специфична тежина: 8.4 g/cm<sup>3</sup>
Висок отпор на оксидација
Нихром се користи за правење елементи за нагревање за електрични нагревачи и пештери. Пододека е прифатлива за непрекината работа до 1200 °C. Кога елементот за нагревање се нагреја за прв пат, хромот во легурата реагира со кислородот во атмосферата и формира слој на хром оксид врз надворешната површина на елементот за нагревање. Овој слој функционира како заштитен слој и предочува подалешок оксидација, прекинување и изгорење на жицата.
Кантал е трговска марка за фамилија на легури од железо-хром-алуминиум (FeCrAl). Овие легури се користат за широк спектар на примените за отпор и нагревање. Типичната композиција на Кантал е:
| Елемент | Процент |
|---|---|
| Железо | 72% |
| Хром | 22% |
| Алуминиум | 5.8% |
Кантал има следнава својства:
Отпорност на 20 °C: 145 µΩ-cm
Температурен коефицијент на отпор на 20 °C: 0.000001 / °C
Точка на топлене: 1500 °C
Специфична тежина: 7.1 g/cm<sup>3</sup>
Висок отпор на оксидација
Кантал се користи за правење елементи за нагревање за електрични нагревачи и пештери. Пододека е прифатлива за непрекината работа до 1400 °C. Кога елементот за нагревање се нагреја за прв пат, алуминиумот во легурата реагира со кислородот во атмосферата и формира слој на алуминиум оксид врз елемент