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加热元件的特性


几乎所有导体在电流通过时都会发热。然而,并非所有导体都适合制作加热元件。需要正确组合电气、机械和化学特性。以下特性对于加热元件的设计很重要。


电阻率:要产生热量,加热元件必须具有足够的电阻。然而,电阻不应高到足以成为绝缘体。电阻等于电阻率乘以导体长度除以导体横截面。对于给定的横截面,为了获得较短的导体,使用高电阻率的材料。


抗氧化性:热通常加速金属和陶瓷的氧化。氧化会消耗加热元件,从而降低其容量或损坏其结构。这限制了加热元件的使用寿命。对于金属加热元件,氧化物合金化通过形成钝化层有助于抵抗氧化。对于陶瓷加热元件,SiO2或Al2O3的防氧化保护层是最常见的。不适合在氧化环境中使用的加热元件类型,如石墨,最常用于真空炉或含有非氧化性气氛气体(如H2、N2、AR或he)的炉,其中加热室内没有空气


电阻温度系数:注意材料的电阻率随温度变化。在大多数导体中,电阻随着温度的升高而增大。这种现象对某些材料的影响比对其他材料的影响更大。高电阻温度系数主要用于热应用。对于加热,通常最好使用较低的值。虽然在某些情况下可以准确预测电阻的变化,但需要大幅增加电阻以提供更多功率。为了使系统适应不断变化的电阻率,使用了控制或反馈系统。


机械性能:刚性加热元件在高温下使用时会变