电热元件材料可分为金属材料和非金属材料两大类。
1.金属电热元件材料
金属电热元件材料包括合金和纯金属两种,而合金材料中又分为铁铬铝系和镍铬系。
(1)铁铬铝系:这类材料电阻率(ρ)大,电阻温度系数(α)小,功率稳定,耐热性好,抗
渗碳,耐硫蚀,价格便宜,应用广泛。其缺点是塑性差,高温加热后晶粒粗大,脆性大。常用牌号有0Cr25Al5、0Cr27Al7Mo2、0Cr23Al6Mo2、1Cr13Al4、0Cr25Al6RE等。
(2)镍铬系:这类材料高温加热不脆化,具有良好的塑料和焊接性,便于加工和维修,
抗渗氮。其缺点是电阻率(ρ)小,电阻温度系数(α)较大,不抗硫蚀,价格昂贵。常用牌号有Cr20Ni80、Crl5Ni60、Cr20Ni80Ti3和Cr23Ni18等。
(3)纯金属:钼、钨和钽熔点很高,塑性很好,可作成线状、带状和筒状的电热元件,其中钼应用*广。这类材料高温易氧化,常需在氢气、氨分解气氛或真空中使用。其缺点是电阻温度系数(α)很大,常应附加调压器调节功率;价格昂贵,热处理炉中使用较少。
2.非金属电热元件材料主要有硅碳系、碳系和硅钼系三种,多用于高温热处理炉或真空炉。
(1)硅碳系:这类电热元件材料电阻率(ρ)大,通常制成带状、棒状,可在氧化性介质
1350℃下长期工作。其缺点是易老化、脆性大、强度低,安装使用中需避免碰撞,并需配调压器。成分主要是SiC。(2)碳系:石墨、碳粒和各种碳质制品都属于碳系电热元件。常用于1400~2500℃中性气氛或真空中,*高可达3600℃。其热膨胀系数(β)小,电阻率(ρ)大,易加工,耐急冷急热性好,价格低廉。
(3)硅钼系:这类电热元件材料耐高温,不易老化,*高使用温度可达1700~1800℃,其电阻温度系数(α)大,便于在低温输入较大功率而缩短炉子升温时间,在1350℃以上会软化,不便水平安装。其主要成分为MoSi2。
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