金属电热材料及特性
电阻式电热元件的材料及其性能
电阻式电热元件中的电热材料是制成电热器的关键。材料性能的优劣.直接影响电热器的质量。电热材料除了应具备一般的力学、物理性能外,必须具有电和热等方面的特殊性能,如较高的电阻率,较小的电阻温度系数,抗氧化、耐腐蚀性好,耐高温,良好的加工性能(见表2-1)。
我国的电热材料已形成了完整的体系,镍铬合金、铁铬铝合金、钼、钨、钽等成批生产的常用金属电热材料的种类及特性见表2-1。其中使用纯金属及非金属材料的工作温度虽高于合金型材料,但纯金属材料大部分需要在保护环境中使用,以防止氧化。纯金属与非金属材料的电阻温度系数大、电阻率低.使用时还需配以低电压、大电流的调压装置,从而导致设备增大,使用受到局限。合金材料优于前者,使用简便。铁铬铝系电热合金材料的工作温度可达1400C,足以满足电热器的需要。
高熔点金属钼、钨、钽制成的电热元件,有丝材、带材和板材等形式。为了固定电热元件,需采用耐火材料和绝缘材料。当电热元件和耐火材料.绝缘材料接触时,在一定条件下(指温度、压力)会发生化学作用,形成低熔点合金,使电热元件寿命急剧缩短。钼在氧化性气氛中会生成氧化钼,氧化钼极易升华,在渗碳性气氛中会产生碳化物,使电阻率增加,甚至造成电热元件断裂。用这类材料制成的电热元件在真空中使用时,随着使用温度与真空度的提高会严重蒸发。钼在1800C、钽在2200C、钨在2400C以上使用时，蒸发更为迅速。为了抑制蒸发,在炉内可通入一定压力的惰性气体或高纯氮气。如在惰性气体中使用.则其使用温度均能相应地提高。
