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什么是高溫實驗爐的非金屬電熱元件材料
2017-08-18

高溫實驗電爐電熱元件的表面負荷指元件單位表面積所發出的功率,單位為W/cm2。元件表面負荷越高,發出的熱量就越多,元件溫度就越高,所用元件材料也越少,但是,如果表面負荷過高,元件壽命會縮短。因此,表面負荷應有一個允許的數,成為允許表面負荷允,其大小取決于元件材料和工作溫度。實際選用允許表面負荷時,應考慮到電熱元件的工作環境,環境好可取大些,環境差可取小些。如有腐蝕氣體和保護氣體時可取低些;電熱元件裝在輻射管中或爐底之下應取低些;若敞開在爐膛中可取高些;強制對流時可取更高值;工件黑度小時應取低值;帶狀應比絲狀電熱元件的值高;電熱元件不易更換時應取低值,已更換時取高值。
對于實驗室電爐非金屬電熱元件材料主要有硅碳系、碳系和硅鉬系三種。
1.硅碳系:這類電熱元件材料電阻率(ρ)大,通常制成帶狀、棒狀,可在氧化性介質1350℃下長期工作。其缺點是易老化、脆性大、強度低、安裝使用中需避免碰撞,并需配調壓器。成分主要是SiC。
2.碳系:石墨、碳粒和各種碳質制品都屬于碳系電熱元件。常用于1400℃~2500℃中性氣氛或真空中,最高可達3600℃。其熱膨脹系數(β)小,電阻率(ρ)大,易加工,耐極冷極熱性好,價格低廉。
3.硅鉬系:這類電熱元件材料耐高溫,不易老化,最高使用溫度可達1700~1800℃,其電阻溫度系數(α)大,便于在低溫輸入較大功率而縮短爐子升溫時間,在1350℃以上會軟化,不便水平安裝。其主要成分為MoSi2。
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