补充资料：加热元件

加热元件
heating element

1旧re yUOn】旧n加热元件(heating element)与电源连接能够将电能转变成热能的元件，又称电热元件。它由发热导体及其附件组成，用于间接电阻加热(见电阻加热)。 加热元件按其所用电热材料的不同，分为金属加热元件和非金属加热元件两种基本类型。基本型加热元件的发热导体表面一般不加绝缘层和保护层，需组装在电阻炉内或制做成复合型加热元件后，才能安全通电使用。 金.加热元件用电热合金或纯金属线材、带材制成，通常根据各种规格电阻炉的技术要求设计制造。 电热合金加热元件用铁铬铝或镍铬合金等电热内。在其他气氛中使用，其最高使用温度视气氛的不同相应地有所降低。这类元件通常都可直接接在低压配电网上而不需要通过变压器或调压装里，是间接电阻炉中用得最多的加热元件。 纯金属加热元件电阻发热体部分由钨、铂、担、铂等高熔点金属制成，有线材波形、薄壁管形、细丝编织带形(参见彩图插页第23页59图)等形式。最高工作温度:钨为2400℃，钥为1800℃，担为2200‘C，铂为16。。℃。钨、翎、担在高温氧化性气氛中易氧化，故必须在真空、氢气等还原性气氛或氮气等中性气氛下使用(钮不能在还原性气氛中使用).铂可以在氧化性气氛中使用。这类加热元件的电阻温度系数较大，升温过程中电阻值变化大，使用时必须配调压装里，使电流和功率保持在允许的范围内。由于材料价格高，使用条件苛刻，这类加热元件多用于实验室电阻炉或某些特殊的场合。 非金月加热元件主要有碳化硅加热元件、二硅化翎加热元件、铬酸翎加热元件和石墨加热元件。这类加热元件的电阻值一般较低，电阻温度系数大，长期使用后，元件的电阻值会因元件老化而增大，因此非金属加热元件在使用时必须配备调压装置。 碳化硅加热元件以碳化硅为原料，加沥青、焦油等粘结剂，经挤压并加工成形后在高温下烧结而成(参使用沮度 常用中国常用电热材料裹 特点和用途粗豁 ICr13A14 Cr17A15 OCrlgA13 QCr19月5 OCr23A15 OCr25AIS (〔r27川5OC全13Ai6MoZOCr21A16Nb以二t27A17MoZ HRE Crl5Ni60 Cr20Ni80 Cr30Ni70 Ni45Fe Ni55Fe 铃W 铂MO 担Ta 铂Pt<850「1 950<950 1 1050<1000 1 1100(1000 f 1150<1 100!1250 一与镶铬合金L比，杭载化性能好、使用温度高、电阻率高、密度小、价格低，但商沮强度低，加工性能稍差，用后会变脆.杭展差，修复困难。为铁素体组织，有磁性.广泛用于各类非真空电阻炉中<1 150 1 1300<1200!1350铁铬铭合金 电热合金<1250!1400900~950!1150镶络合金1000~1100 1 12001000~1200 1 1250 系奥氏体组织，羞本上无滋性，加工性能好，可拉成细丝，高漫强度好，用后不会变脆，抗震动，易修复。除可用于一般电阻炉外，特别适用于移动式电阻加热器件和软电热件，但价格贵镶铁合金150~300!350200~450 1 500 电阻率较低，电阻退度系数较大，其有功率自控作用，抗腐蚀性能差。涂搜绝缘层后适用于软电热件2200 1 24001400~1600 1 18002000~2200}2200 铂可在空气中使用;铃、铂须在真空、情性气体或级中使用;超须在真空或情性气体中使用。电阻率较低，电阻沮度系数较大，材料价格高.主要用于实验电阻炉和某些特种电阻炉纯金屁1300~1400 1 1600石肠C130。~2200 1 25001在弓00℃以上的_空气中会剧烈氛化。主要用于弃空电妞护 毅化硅(制成嘴管等元件形式供应)1000~1400 1 15的 所创成钩加热元件高沮强度商，硬而脆.同样规格的元件其电阻位一统性璐，汤老化，使用中电阻位会变大.适用于13。。℃以上高沮电衅- 二硅化栩(制成硅翎棒等元件形式供应)1300~160口!18帕 创成的加热元件室沮下硬而脆，1350℃开始变软，无老化现象，杭饭化性狡好，但在800℃以下，因不能形成完整的氛化膜.不宜长期使、用不电妞退度系数大，适用于高沮电阻炉 其他国家也有类似材料。材料牌号多达数十种，著名的如瑞典的康泰尔(kanthal)。某些元件如碳化硅元件、二硅化钥加热元件，其最高使用温度比表2中所列的高出100℃左右。 除此之外，还可用铱(Iv)、锌(Re)、锗(Rh)等金属和氧化错(ZrO:)、氧化牡(ThOZ)、氧化忆(Y:03)、铬酸翎(LaerO3)等化合物作为电热材料，但由于这些材料价格高，只在特殊场合中使用。(钢管外径一般大于80 mm，长度不超过1500 mm)，发热部分各线匝间以及与钢管内壁间用权化侣瓷件支撑和绝缘，如图3所示.这种元件的最高使用沮度通常为950℃，也有到1300℃的，主要用在气体渗碳炉中(见控制气氛电阻炉)。耐热钢管的作用是防止渗碳气体与电热元件接触，以延长后者的使用寿命.因用电加热，且在炉内以辐射传热为主，所以叫作电辐射管，以别于用气体燃料加热的燃气辐射管。接线端子绝缘件紧固件饭化镁粉电阻丝金目管┌──┐│入 │├──┤│甲) │└──┘ 图2引出棒进气孔管状加热元件端部结构瓷件电阻扁带管芯外充┌─┐│ │└─┘ 图3电辐射管结构 镶嵌式加热元件利用真空成型工艺将金属加热元件固定在耐火纤维绝热材料中的复合型加热元件。根据真空成型模型形状的不同，这种复合型加热元件有回筒形(工作温度1550℃)、半圆筒形(工作温度16。。℃)与平板形(工作温度1200℃)三种形状。其主要特点:①电阻发热体与绝热材料呈一体化结构，筑炉方便，易维修;②热容量小，升、降温快，作业周期显著缩短;③重量轻，绝热性好，节能. 软电热件这类加热元件主要由电热合金丝与绝缘材料编织而成，外加引出线、必要的绝缘和保护用护套。电热合金丝外表面常涂夜有绝缘层。绝缘材料按软电热件工作条件可分别采用塑料、棉纱、玻璃纤维、石英纤维或小直径瓷管等，也有用碳粒和合金、树脂等制成带状或平面状的软电热件。软电热件可作成许多种型式，分别叫作电热电缆(或绳)、电热带、电热毯、电热套、电热罩等。软电热件可以弯曲.适用于包裹在管道、化工容器、真空容器等的外壁上供表面加热用，也可敷设在路面下、房顶上和车船玻璃中，供消除积雪、除箱等用。软电热件的最高使用温度，用塑料或棉纱作绝缘的不超过60℃，用玻璃纤维的约到45。℃，用石英玻璃丝的可到600℃。(见建筑物电加热设施) 电热材料用于制造加热元件发热导体的材料。中国生产的电热材料的类别、使用温度和特点等见表2。见彩图擂页第23页61图).元件分发热和引出两部分。发热部分的电阻大，电阻热主要在这一部分中产生·引出部分供穿过蛇坡和连接电源用·发热部分的直径在6~40 mm范围内，长度在100~2000 mm范围内，元件做成许多种规格供用户选用.这种元件的形状很多，用得最多的是直棒形，通常称硅碳棒;其次是螺旋管形，(也叫硅碳管)、U形和W形。元件的最低使用沮度为850℃，最高在1100℃(真空)至1650℃范围内。这种元件主要用于炉温13。。℃以上的间接电阻炉(见电阵炉)中。 二硅化铂加热元件又叫硅钥棒，系以二硅化相引出部分 图1二硅化铂加热元件 (a)U形元件.(b)W形元件中。为原料，添加粘结剂，成形后烧结而成.元件的形状多数呈U形和W形(见图1)。其发热部分的直径通常为6~9mm，长度在300一2100mm范围内。元件的最高使用温度在1300℃(真空)至1800℃范围内。这种元件主要用于1400℃以上高温电阻炉.件恻比U。 石皿加热元件用商纯石墨加工制成，有石墨棒、石且管、石里布等形式，最高使用沮度可到250。℃，常用温度范围在13。。~2200℃。因该元件在600℃以上会剧烈权化，因此须在真空或保护气氛中使用。 妞合型加热元件其发热导体外周加有绝缘层和其他保护材料，是一种独立完整的电加热元件，形式很多，主要有管状加热元件、电辐射管、镶嵌式加热元件、软电热件等。 管状加热元件·通常是在金属管内装人螺旋形电热合金丝，管内空隙城以导热性和绝缘性良好的耐火材料(通常用结晶氧化镁细粒)，再在端部加上合适的接头经弯制而成.金属管根据使用要求可用普通钢管、不诱钢管等，成形后的管径一般不超过20 mm。某些供空气加热的元件还在钢管外加上散热片，有的还在钢管外再加瓷套管。这种元件可以弯制成许多种形状，多为棒形、U形和W形.工业用管状加热元件的端部结构如图2所示，用于家用电器者常盘成娜旋形。这种元件主要用于空气、水、油、金属盐类、易熔金属等的加热，在低沮电阻炉和家用电热器具(如电饭锅、电炒锅、电水壹、电热水器等)中得到广泛使用。元件的最高使用温度视产品品种在20~550℃范围内。 电辐射管这种元件的发热部分由电热合金线材或带材夸绕而成.发热部分外周同心地套有耐热钢管

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