Mitkä ovat yleiset lämmityselementit ja niiden valmistukseen käytetyt materiaalit?

Lämmityselementit ja seokset
Lämmityselementit Lämpö muuntamalla sähkö joule -lämmöksi prosessin kautta, jota kutsutaan lämmityselementin materiaaliksi. Lämmityselementin läpi virtaava virta kohtaa vastuskyvyn aiheuttaen elementin lämmön.

Monet lämmityslaitteet käyttävät sähköenergiaa lämmön tuottamiseen. Näissä laitteissa lämmityselementtejä käytetään sähköenergian muuntamiseen lämmöksi. Lämmityselementin toiminta perustuu sähkövirran lämmitysvaikutukseen.

Useimmat lämmityselementit käyttävät nikkeliä - kromi (NICR) -lanka tai nauha johtimen materiaalina. NICR on ihanteellinen materiaali, koska se on edullinen, sillä on korkea sähkövastus, eikä se hajoa tai hapettele ilmassa käyttölämpötila -alueella.

Lämmityselementin suorituskyky ja elinkaari riippuvat käytetyn materiaalin ominaisuuksista. Vaadittavat ominaisuudet lämmityselementtien materiaaleille:

1. Korkea sulamispiste

2. Ei hapettumista avoimessa ilmakehässä

3. Korkea vetolujuus

4. Metalli tai seos, jolla on riittävä ulottuvuus vedettäväksi lanka -muodossa

5. Korkea resistiivisyys

6. Matalan lämpötilan vastuskerroin

Seuraavia materiaaleja käytetään lämmityselementtien valmistukseen:

1. Nikkeli - Chromium (NICR) -seos

2. rauta - kromi - alumiini (fecral) seos

3. Copper - nikkeli (cuni) seos

4. Platina

Kaupallinen lämmityselementit
Kaupallisia lämmityselementtejä on viisi tyyppiä:

Paljain nikkeli - Kromilanka tai nauha: Suora tai kelattu, yleisesti löytyy leivänpaahtimista ja hiustenkuivaajista.

Näyttö - Tulostetut metalli-/keraamiset raidat, jotka on talletettu keraamiselle - eristetylle metallilevylle (yleensä teräs) levylle. Näitä elementtejä on käytetty laajasti vedenkeittimissä ja muissa kodinkoneissa 1990-luvun puolivälistä lähtien.

Calrod (sinetöity elementti): hieno nikkelin kela - kromilanka keraamisella sideaineella, joka on suljettu tukevaan metallikuoreen. Ne voivat olla suoria (kuten leivänpaahtimissa) tai kaareva pienempiin tiloihin (kuten sähköteoihin, uuneihin ja kahvinvalmistajiin).

Lämpövalaisimet: korkeat - tehon hehkulamput, joita käytetään tyypillisesti vähemmän kuin maksimiteho, säteilevät ensisijaisesti infrapunasäteilyä kuin näkyvää valoa. Niitä löytyy yleisesti säteilevistä avaruuslämmittimistä ja ruoanlämmittimistä, jotka ovat pitkiä putkia tai R40 -heijastimen lamppuja. Heijastimen lampputyylit ovat usein sävytetty punaisena näkyvän valon tuotannon minimoimiseksi; Putkimuodot ovat aina selkeitä.

PTC -keraamiset lämmittimet: Tämä materiaali on nimetty sen positiivisen lämpökertoimen vuoksi. Suurimmalla osalla keramiikkaa on negatiivinen kerroin; Useimmilla metalleilla on positiivinen. Vaikka metallit muuttuvat hiukan resistiivisemmiksi korkeammissa lämpötiloissa, näillä keramiikalla (tyypillisesti bariumtitanaatti- ja lyijytitanaattikomposiitit) on erittäin epälineaarinen lämpövaste, joten PTC -lämmittimet tulevat erittäin resistiivisesti koostumuksen yläpuolelle - riippuvainen kynnyslämpötila. Tämä käyttäytyminen saa materiaalin toimimaan omana termostaattinsa, koska virta virtaa, kun se on kylmä, mutta ei, kun se on kuuma. Tämän materiaalin ohutkalvoja käytetään autoteollisuuden takaikkunoiden sulatuslämmittimissä, kun taas hunajakennon elementtejä käytetään kalliimmissa hiustenkuivaajissa ja avaruuslämmittimissä.

Korkeat - Lämpötilan lämmityselementit
Lämmityselementit korkealle - lämpötilauunille on usein valmistettu eksoottisista materiaaleista, mukaan lukien platina, molybdeen disilidi ja piikarbidi. Piekarbidisytyjät ovat yleisiä kaasu -uuneissa.

Monissa sovelluksissa lämmityselementit voidaan valmistaa nikkelin johtimesta tai nauhasta - kromiseoksia tai rautaa - kromi - alumiiniseoksia. Ne voivat tuottaa uunin lämpötiloja jopa 1280 asteeseen (2336 astetta F). Uunin lämpötiloissa jopa 1600 asteeseen (2912 astetta F) tai alhaisemmat lämpötilat, jotka vaativat suurta tehoa, piikarbidilämmityselementit ovat usein ihanteellinen valinta. Uunin lämpötiloissa enintään 1800 asteeseen (3272 astetta F) ja joillekin muille sovelluksille, molybdeen disilidisidien lämmityselementit voivat tarjota vastauksen.

Metalliseokset lanka/nauhassa/sauvassa: Uunin lämpötiloissa jopa 1250 asteeseen saakka - kromiseokset (NICR) tai rauta - kromi - alumiiniseokset ovat usein ihanteellisia, alhaisia ​​- kustannusratkaisua.

PI -karbidi: Uunin lämpötilat jopa 1600 asteeseen saakka piikarbidikomponentit tarjoavat tyypillisesti nopeaa lämmitystä ja erittäin pitkää käyttöiän. SIC -komponenteista optimaalisen suorituskyvyn saavuttamiseksi virtalähde on suunniteltava sovellukselle asianmukaisesti. Joitakin virransäätömenetelmiä tarvitaan usein vastusvaihteluiden mukauttamiseksi, joita voi tapahtua tämän tyyppisellä komponentilla.

Molybdeeni -disilomidi: Uunin lämpötilat jopa 1700 tai 1800 asteeseen saakka molybdeen disilide -elementit tarjoavat luotettavan lämmönlähteen. Joissakin tapauksissa paljon alhaisemmissa lämpötiloissa toimivat prosessit saattavat pitää niitä edullisina.