Wat zijn de veel voorkomende verwarmingselementen en de materialen die worden gebruikt om ze te maken?

Verwarmingselementen en legeringen
Verwarmingselementen verwarmen door elektriciteit om te zetten in joule warmte door een proces dat verwarmingselementmateriaal wordt genoemd. Stroom die door het verwarmingselement stroomt, stuit tegen de weerstand, waardoor het element wordt verwarmd.

Veel verwarmingsapparaten gebruiken elektrische energie om warmte te genereren. In deze apparaten worden verwarmingselementen gebruikt om elektrische energie om te zetten in warmte. De werking van een verwarmingselement is gebaseerd op het verwarmingseffect van elektrische stroom.

De meeste verwarmingselementen gebruiken nikkel - chroom (NICR) draad of lint als geleidersmateriaal. NICR is een ideaal materiaal omdat het goedkoop is, een hoge elektrische weerstand heeft en niet in de lucht in lucht in het bedrijfstemperatuurbereik wordt ontleed of oxideert.

De prestaties en levensduur van een verwarmingselement hangen af ​​van de eigenschappen van het gebruikte materiaal. Vereiste eigenschappen voor verwarmingselementmaterialen:

1. Hoog smeltpunt

2. Geen oxidatie in de open atmosfeer

3. Hoge treksterkte

4. Metaal of legering met voldoende ductiliteit om in draadvorm te worden getekend

5. Hoge weerstand

6. Weerstandscoëfficiënt van lage temperatuur

De volgende materialen worden gebruikt om verwarmingselementen te produceren:

1. Nikkel - chroom (NICR) legering

2. Iron - chroom - aluminium (fecral) legering

3. Koper - nikkel (Cuni) legering

4. Platina

Commerciële verwarmingselementen
Er zijn vijf soorten commerciële verwarmingselementen:

Kale nikkel - chroomdraad of lint: recht of opgerold, gewoonlijk gevonden in broodroosters en haardrogers.

Scherm - Gedrukte metaal/keramische tracks afgezet op een keramische - geïsoleerd metaal (meestal staal) plaat. Deze elementen worden sinds het midden van de jaren negentig veel gebruikt in ketels en andere huishoudelijke apparaten.

Calrod (afgesloten element): een fijne spoel van nikkel - chroomdraad met een keramisch bindmiddel, ingesloten in een stevige metalen schaal. Deze kunnen recht zijn (zoals in broodroosters) of gebogen om kleinere ruimtes te passen (zoals in elektrische kachels, ovens en koffiezetapparaten).

Warmtelampen: High - Power gloeiende lampen, meestal gewerkt met minder dan maximaal vermogen, straalt voornamelijk infraroodstraling uit in plaats van zichtbaar licht. Deze worden vaak aangetroffen in stralende ruimteverwarmers en voedselverwarmers, die de vorm aannemen van lange buizen of R40 -reflectorlampen. Reflectorlampstijlen zijn vaak rood getinten om de productie van zichtbare licht te minimaliseren; Buisvormige vormen zijn altijd duidelijk.

PTC -keramische kachels: dit materiaal is vernoemd naar zijn positieve thermische weerstandscoëfficiënt. De meeste keramiek heeft een negatieve coëfficiënt; De meeste metalen hebben een positieve. Hoewel metalen iets resistenter worden bij hogere temperaturen, hebben deze keramiek (meestal bariumtitanaat en geleid titanaatcomposieten) een zeer niet -lineaire thermische respons, dus PTC -verwarmers worden zeer resistief boven een samenstelling - afhankelijke drempeltemperatuur. Dit gedrag zorgt ervoor dat het materiaal fungeert als zijn eigen thermostaat, omdat de stroom stroomt als het koud is, maar niet wanneer het heet is. Dunne films van dit materiaal worden gebruikt in de achterruit van de auto -raam van de auto, terwijl honingraatelementen worden gebruikt in duurdere haardrogers en ruimteverwarmers.

High - temperatuurverwarmingselementen
Verwarmingselementen voor hoge - Temperatuurovens zijn vaak gemaakt van exotische materialen, waaronder platina, molybdeendisilicide en siliciumcarbide. Siliciumcarbide ontstekers komen veel voor in gasovens.

Voor veel toepassingen kunnen verwarmingselementen worden gemaakt van draad of strook nikkel - chroomlegeringen of ijzer - chroom - aluminiumlegeringen. Deze kunnen oventemperaturen tot 1280 graden (2336 graden F) produceren. Voor oventemperaturen tot 1600 graden (2912 graden F) of lagere temperaturen die hoge vermogensinvoer vereisen, zijn siliciumcarbideverwarmingselementen vaak de ideale keuze. Voor oventemperaturen tot 1800 graden (3272 graden F) en enkele andere toepassingen kunnen molybdeen -disilicide -verwarmingselementen het antwoord geven.

Metalen legeringen in draad/strip/staaf: voor oventemperaturen tot 1250 graden tot 1250 graden, nikkel - chroomlegering (NICR) of ijzer - chroom - aluminiumlegeringen zijn vaak de ideale, lage - kostenoplossing.

Siliciumcarbide: voor oventemperaturen tot 1600 graden, bieden siliciumcarbide -componenten meestal een snelle verwarming en een zeer lange levensduur. Om optimale prestaties van SIC -componenten te verkrijgen, moet de voeding op de juiste manier worden ontworpen voor de applicatie. Sommige vermogensaanpassingsmethoden zijn vaak vereist om de weerstandsvariaties op te vangen die met dit type component kunnen optreden.

Molybdenum disilicide: voor oventemperaturen tot 1700 of 1800 graden bieden molybdeen -disilicide -elementen een betrouwbare warmtebron. In sommige gevallen kunnen processen die bij veel lagere temperaturen werken ze voordelig vinden.