Нагревательный элемент

Металлические нагревательные элементы [ Изменить ]

Нихром : Большинство нагревательных элементов используют нихром 80/20 (80% никель , 20% хрома ), ленту или полосу. Нихром 80/20 является идеальным материалом, поскольку он обладает относительно высокой устойчивостью и образует прилипший слой оксида хрома при его нагревании в первый раз. Материал под этим слоем не будет окисляться, предотвращая разрыв или выгорание провода.

Спиральный нагревательный элемент из электрического тостера

Противоскользящий провод: нагревательные элементы с металлическим сопротивлением могут быть проволокой или лентой, прямой или свернутой. Они используются в общих нагревательных устройствах, таких как тостеры и фены , печи для промышленного обогрева, подогрев полов, обогрев крыши, подогрев путей для таяния снега, сушилки и т. Д. Наиболее распространенными классами используемых материалов являются:

Провода Kanthal (FeCrAl)
Нихром 80/20 провод и полоса
Кухонные сплавы (CuNi) для низкотемпературного нагрева

Травленная фольга: элементы из вытравленной фольги, как правило, изготавливаются из тех же сплавов, что и элементы сопротивления, но производятся с субтрактивным процессом фототравления, который начинается с непрерывного листа металлической фольги и заканчивается сложной структурой сопротивления. Эти элементы обычно встречаются в прецизионных системах отопления, таких как медицинская диагностика и аэрокосмическая промышленность.

Керамические нагревательные элементы [ Изменить ]

Дисилицид молибдена: дисилицид молибдена (MoSi ₂ ) интерметаллическое соединение, силицид молибдена, представляет собой огнеупорную керамику, в основном используемую в нагревательных элементах. Он имеет умеренную плотность, температуру плавления 2030 ° C и является электропроводящим. При высоких температурах он образует пассивирующий слой диоксида кремния, защищая его от дальнейшего окисления. Область применения включает стекольную промышленность , керамическое спекание , печи для термообработки и полупроводниковые диффузионные печи .
Керамические элементы PTC : керамический материал PTC назван в честь его положительного теплового коэффициента сопротивления (т. Е. Сопротивление увеличивается при нагревании). Большинство керамик имеют отрицательный коэффициент, тогда как большинство металлов имеют положительные значения. В то время как металлы становятся несколько более устойчивыми при более высоких температурах, этот класс керамики (часто титанат бария и композиты титаната свинца ) имеет сильно нелинейный тепловой отклик, так что он становится чрезвычайно резистивным выше зависящей от состава пороговой температуры. Такое поведение заставляет материал действовать как собственный термостат , поскольку ток проходит, когда он холодный, и не работает, когда он горячий. Тонкие пленки этого материала используются в автомобильных обогревателях заднего стекла, а сотовые элементы используются в более дорогих фенах и обогревателях .

Полимерные нагревательные элементы PTC [ Изменить ]

Гибкий нагреватель PTC из проводящей резины

Резистивные нагреватели могут быть изготовлены из проводящих резиновых материалов PTC, где удельное сопротивление увеличивается экспоненциально с повышением температуры. ^[1] Такой нагреватель будет производить большую мощность, когда он холодный, и быстро нагревается до постоянной температуры. Из-за экспоненциально возрастающего удельного сопротивления нагреватель никогда не нагревается до более высокой температуры, чем эта температура. Над этой температурой резина действует как электрический изолятор. Температура может быть выбрана при производстве резины. Типичные температуры составляют от 0 до 80 ° C (32 и 176 ° F).

Это точечный саморегулирующийся нагреватель и самоограничивающий нагреватель . ^{[ Необходимое разъяснение ]} Саморегулирование означает, что каждая точка нагревателя независимо сохраняет постоянную температуру без необходимости регулирования электроники. Самоограничение означает, что нагреватель никогда не может превышать определенную температуру в любой точке и не требует защиты от перегрева

Композитные нагревательные элементы [ Изменить ]

отрезанный поперечный разрез

Трубчатые нагревательные элементы: трубчатые (обшитые) элементы обычно содержат тонкую катушку из сплава из сплава из нихрома (NiCr), который расположен в металлической трубке (из сплавов из нержавеющей стали, такой как инколой или медь) и изолирован порошком оксида магния , Для удержания влаги из гигроскопического изолятора концы оснащены шариками из изоляционного материала, такого как керамика или силиконовый каучук, или их комбинацией. Пробирку протаскивают через матрицу для сжатия порошка и максимизации теплопередачи. Это может быть прямой стержень (как в тостерных духовых шкафах ) или согнутый до формы для охвата нагреваемой области (например, в электроплитах , духовых шкафах и кофеварках ).
Элементы, отпечатанные на экране. С середины 1990-х годов широкое распространение получили нанесенные на керамических металлических (обычно стальных) пластинках с нанесенным на экран металлическим керамическим дорожкой на керамических металлических плитах.
Радиационные нагревательные элементы (лампы с высокой температурой): мощная лампа накаливания обычно работает с максимальной мощностью, чтобы излучать в основном инфракрасное излучение вместо видимого света . Они обычно находятся в радиационных обогревателях и подогревателях пищи, принимая либо длинную трубчатую форму, либо лампу-отражатель R40 . Стиль лампы отражателя часто окрашен в красный цвет, чтобы свести к минимуму видимый свет; трубчатая форма поставляется в разных форматах:

Покрытое золотом - сделано известным запатентованной лампой Phillips Helen. Золотая дихроичная пленка наносится внутри, что уменьшает видимый свет и позволяет пропускать большую часть инфракрасного излучения короткой и средней волны. В основном для отопления людей. Ряд производителей теперь производят эти лампы и постоянно совершенствуются.
Рубиновое покрытие с красным покрытием - та же функция, что и лампы с золотым покрытием, но за небольшую часть стоимости. Видимый блеск намного выше, чем золотой вариант.
Очистить - нет покрытия и в основном используется в производственных процессах.

Съемные керамические элементы сердечника: с использованием спиральной проволоки из спирального сопротивления, прорезанной через один или несколько цилиндрических керамических сегментов, чтобы сделать требуемую длину (относящуюся к выходу), с или без центрального стержня. Вставляемый в металлическую оболочку или трубу, запечатанную на одном конце, этот тип элемента позволяет заменять или ремонтировать, не врываясь в процесс, обычно при нагреве жидкости под давлением.

Комбинированные системы нагревательных элементов [ Изменить ]

Технология толстой пленки : нагревательные элементы для высокотемпературных печей часто изготавливаются из экзотических материалов, включая платину , дисилицид молибдена , молибден ( вакуумные печи ) и карбид кремния . Карбид кремния широко распространен в газовых печах. Лазерные нагреватели также используются для достижения высоких температур в технологии толстой пленки. ^[2]
Электрическая плита : ранние электрические плиты использовали трубчатые нагревательные элементы для всех функций, но некоторые из них используют другие технологии для поверхностных горелок, чтобы получить гладкий верхний ряд, который легче чистить.