Jakie są wspólne elementy grzewcze i materiały używane do ich tworzenia?

Elementy grzewcze i stopy
Elementy grzewcze ogrzewając, przekształcając energię elektryczną w ciepło joule w procesie zwanym materiałem do elementu grzewczego. Prąd przepływający przez element grzewczy napotyka odporność, powodując ogrzewanie elementu.

Wiele urządzeń grzewczych zużywa energię elektryczną do generowania ciepła. W tych urządzeniach elementy grzewcze są używane do przekształcania energii elektrycznej na ciepło. Działanie elementu grzewczego opiera się na efekcie grzewczym prądu elektrycznego.

Większość elementów grzewczych używa niklu - Chromium (NICR) Drut lub wstążka jako materiał przewodnika. NICR jest idealnym materiałem, ponieważ jest niedrogi, ma wysoką odporność elektryczną i nie rozkłada ani nie utlenia się w powietrzu w zakresie temperatur roboczych.

Wydajność i żywotność elementu grzewczego zależą od właściwości używanego materiału. Wymagane właściwości dla materiałów grzewczych:

1. Wysoka temperatura topnienia

2. Brak utleniania w otwartej atmosferze

3. Wysoka wytrzymałość na rozciąganie

4. Metal lub stop o wystarczającej plastyczności, która ma być narysowana w formie drutu

5. Wysoka rezystywność

6. Współczynnik oporności w niskiej temperaturze

Do produkcji elementów ogrzewania używane są następujące materiały:

1. Nickel - stop stop (NICR)

2. Iron - chrom - aluminium (feCral)

3. Miedź - stop alloy

4. Platinum

Komercyjne elementy grzewcze
Istnieje pięć rodzajów komercyjnych elementów ogrzewania:

Nagie nikiel - Wire lub wstążka: prosta lub zwinięta, powszechnie występująca w tosterach i suszarniach do włosów.

Ekran - wydrukowane ścieżki metalowe/ceramiczne osadzone na płycie izolowanej metalowej (}} (1}}. Elementy te były szeroko stosowane w czajnikach i innych urządzeniach gospodarstw domowych od połowy lat 90.

Calrod (Element zapieczętowany): Cekuła niklu - drut chromowy z ceramicznym spoiwa, zamknięta w solidnej metalowej skorupce. Mogą być proste (jak w tosterach) lub zakrzywione, aby pasowały do ​​mniejszych przestrzeni (na przykład w piecach elektrycznych, piekarnikach i producentach kawy).

Lampy cieplne: wysokie - mocy lampy, zwykle działające przy mniejszej mocy maksymalnej, promieniuj przede wszystkim promieniowanie podczerwieni, a nie światło widzialne. Są one powszechnie spotykane w promiennych grzejnikach przestrzeni i podgrzewaczach pokarmowych, przyjmując formę długich rur lub lamp reflektorów R40. Style lampy odblaskowej są często zabarwione czerwone, aby zminimalizować produkcję światła widzialnego; Formy rurowe są zawsze jasne.

Grzeźby ceramiczne PTC: Materiał ten jest nazwany od dodatniego współczynnika termicznego rezystywności. Większość ceramiki ma współczynnik ujemny; Większość metali ma pozytywne. Podczas gdy metale stają się nieco bardziej oporowe w wyższych temperaturach, te ceramiki (zwykle titanian i ołowiu titanianu) mają wysoce nieliniową odpowiedź termiczną, więc grzejniki PTC stają się bardzo oporowe powyżej kompozycji - zależnej temperatury zależnej. To zachowanie powoduje, że materiał działa jako własny termostat, ponieważ prąd płynie, gdy jest zimno, ale nie, gdy jest gorący. Cienkie folie tego materiału są używane w motoryzacyjnych grzejnikach odchylających się tylnych okien, a elementy plastra miodu są używane w droższych suszarniach do włosów i grzejnikach przestrzeni.

Wysokie - Elementy ogrzewania temperatury
Elementy grzewcze dla pieców temperaturowych o wysokich - są często wykonane z materiałów egzotycznych, w tym platyny, disilicydy Molybdenum i węgliku krzemu. Zapłonki z węglika krzemu są powszechne w piecach gazowych.

W przypadku wielu aplikacji elementy grzewcze można wykonać z drutu lub paska niklu - stopów chromu lub żelaza - chromu - stopów aluminiowych. Mogą one wytwarzać temperatury pieca do 1280 stopni (2336 stopni F). W przypadku temperatur do pieca do 1600 stopni (2912 stopnia F) lub niższych temperatur wymagających wejścia o wysokiej mocy elementy ogrzewania węglików krzemu są często idealnym wyborem. W przypadku temperatur pieca do 1800 stopni (3272 stopnia F) i niektórych innych zastosowań, elementy ogrzewania disicide Molibdenum mogą udzielić odpowiedzi.

Stopy metalowe w drucie/pasku/pręcie: W przypadku temperatur pieca do 1250 stopni - stopy chromu (NICR) lub żelaza - chrom - aluminiowe stopy aluminiowe są często idealnymi, niskimi - rozwiązaniem kosztów.

Krzemowa węglika: W przypadku temperatur pieca do 1600 stopni komponenty z węglików krzemowych zazwyczaj oferują szybkie ogrzewanie i bardzo długą żywotność. Aby uzyskać optymalną wydajność z komponentów SIC, zasilacz musi być odpowiednio zaprojektowany do aplikacji. Często wymagane są niektóre metody regulacji mocy, aby uwzględnić zmiany oporności, które mogą wystąpić w przypadku tego typu komponentu.

Niezadajność Molybdenum: W przypadku temperatur pieca do 1700 lub 1800 stopni elementy disilicyde Molybdenum zapewniają niezawodne źródło ciepła. W niektórych przypadkach procesy działające w znacznie niższych temperaturach mogą uznać je za korzystne.