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耐火材料、電子、陶瓷、冶金、機(jī)器、建材、特種材料、新材料開(kāi)發(fā)等領(lǐng)域的試驗(yàn)和檢測(cè)

什么是高溫實(shí)驗(yàn)爐的非金屬電熱元件材料

2017-08-18

高溫實(shí)驗(yàn)電爐電熱元件的表面負(fù)荷指元件單位表面積所發(fā)出的功率，單位為W/cm2。元件表面負(fù)荷越高，發(fā)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(fù)荷過(guò)高，元件壽命會(huì)縮短。因此，表面負(fù)荷應(yīng)有一個(gè)允許的數(shù)，成為允許表面負(fù)荷允，其大小取決于元件材料和工作溫度。實(shí)際選用允許表面負(fù)荷時(shí)，應(yīng)考慮到電熱元件的工作環(huán)境，環(huán)境好可取大些，環(huán)境差可取小些。如有腐蝕氣體和保護(hù)氣體時(shí)可取低些；電熱元件裝在輻射管中或爐底之下應(yīng)取低些；若敞開(kāi)在爐膛中可取高些；強(qiáng)制對(duì)流時(shí)可取更高值；工件黑度小時(shí)應(yīng)取低值；帶狀應(yīng)比絲狀電熱元件的值高；電熱元件不易更換時(shí)應(yīng)取低值，已更換時(shí)取高值。

對(duì)于實(shí)驗(yàn)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(lèi)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(zhì)1350℃下長(zhǎng)期工作。其缺點(diǎn)是易老化、脆性大、強(qiáng)度低、安裝使用中需避免碰撞，并需配調(diào)壓器。成分主要是SiC。

2.碳系：石墨、碳粒和各種碳質(zhì)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(dá)3600℃。其熱膨脹系數(shù)（β）小，電阻率（ρ）大，易加工，耐極冷極熱性好，價(jià)格低廉。

3.硅鉬系：這類(lèi)電熱元件材料耐高溫，不易老化，最高使用溫度可達(dá)1700~1800℃，其電阻溫度系數(shù)（α）大，便于在低溫輸入較大功率而縮短爐子升溫時(shí)間，在1350℃以上會(huì)軟化，不便水平安裝。其主要成分為MoSi2。

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