Для эффективной работы нагревательный элемент должен обладать рядом ключевых свойств, включая высокое удельное сопротивление, высокую температуру плавления, низкий температурный коэффициент и устойчивость к окислению. Обычно для изготовления нагревательных элементов используются сплавы никеля и хрома, а также сплавы никеля, хрома и железа. Выбор нагревательного элемента зависит от желаемой теплоотдачи и конкретных условий использования, таких как температура и окружающая среда.
Высокое удельное сопротивление:
Материал с высоким удельным сопротивлением очень важен для нагревательного элемента, поскольку он позволяет выделять значительное количество тепла при небольшом объеме материала. Благодаря этому свойству короткая длина проволоки позволяет получить необходимое количество тепла, что делает нагревательный элемент эффективным и компактным.Высокая температура плавления:
Материал, используемый для изготовления нагревательного элемента, должен иметь высокую температуру плавления, чтобы выдерживать высокие температуры, не расплавляясь. Это очень важно для приложений, где нагревательный элемент должен достигать и поддерживать высокие температуры, обеспечивая долговечность и безопасность.
Низкий температурный коэффициент:
Низкий температурный коэффициент означает, что сопротивление материала не сильно меняется при изменении температуры. Это важно, поскольку если сопротивление меняется с изменением температуры, пусковой ток может быть слишком высоким, что может привести к повреждению элемента или нарушению безопасности.Устойчивость к окислению:
Материал должен выдерживать высокие температуры, не окисляясь. Окисление может ослабить материал и привести к частой замене, что неэффективно и дорого. Такие материалы, как никель-хромовые (нихромовые) сплавы, особенно хорошо противостоят окислению, что делает их пригодными для использования при высоких температурах.
Выбор материала:
Выбор материала для нагревательного элемента зависит от конкретных требований к применению, включая максимальную температуру и условия, в которых будет работать элемент. Например, сплавы Ni-Cr подходят для температур до 1 150°C, а сплавы Ni-Cr-Fe рекомендуются для использования при температурах до 950°C. Добавление железа в сплав снижает температуру, при которой происходит окисление, но также снижает стоимость.Площадь поперечного сечения:
Площадь поперечного сечения материала нагревательного элемента также играет роль в его производительности. Большее поперечное сечение снижает сопротивление, позволяя пропускать больший ток и увеличивая теплоотдачу. Это особенно важно для приложений, требующих высокой теплоотдачи, где используются более толстые элементы.
