发热丝的材料有几种?最实用的又是那种呢?
发热丝在近年来多采用铁铬铝合金和镍铬合金,铁铬铝合金的最高温度已经达到了1400℃。发热丝的基础上,近些年发展出了电热棒、电热盘、电热片等电热元件,但它们的本质依然是电热丝,其原理也脱离不了电热。下面我们详细来介绍一下发热丝的材料吧,让大家多了解一下发热丝。
一、发热丝的材料
1、铁铬铝合金系列,铁铬铝合金是一种高电阻合金材料,具有电阻率高,电阻温度系数小,耐高温寿命长,重量轻,价格便宜等优点,尤其适合在含有硫和硫化物气氛中使用,是工业电炉、家用电器、红外线加热装置中理想的发热材料。铁铬铝合金中含有大量的铬、铝元素,因而合金具有优良的高温抗氧化 性能,其使用温度可以达到1400℃这一温度远远高于镍铬和镍铬铁合金。由于合金中含铝量高,是合金具有高的电阻率,最高值达到1.60μΩ·m。
优点:铁铬铝电热合金其使用温度高,最高使用温度可达1400度,(0Cr21A16Nb、0Cr27A17Mo2等),使用寿命长、表面负荷高、抗氧化性能好、电阻率高,价格便宜等。
缺点:主要是高温强度低,随着使用温度升高其塑性增大,元件易变形,不易弯曲和修复。
2、镍铬电热合金系列,镍铬丝主要化学成分为镍和铬,形状为丝状,因此被称作镍铬丝。镍铬丝又叫镍铬元线。镍铬丝按截面形状可分为镍铬园丝、镍铬扁丝等。具有较高的电阻率,表面抗氧化性能好、热发射率高、抗腐蚀、热态时抗震,并有较高的高温强度,良好的加工性能及可焊性,是化工、冶金、机械等制作发热元件及电器行业制作电阻元件的材料。
优点:高温强度较铁铬铝高,高温使用下不易变形,其结构不易改变,塑性较好,易修复,其辐射率高,无磁性,耐腐蚀性强,使用寿命长等。
缺点:由于采用较稀缺的镍金属材料制成,故该系列产品价格高出铁铬铝最多达几倍,使用温度较铁铬铝低。
二、发热丝的厚度
发热丝的直径厚度是与最高使用温度相关的参数,直径越大的发热丝,越容易克服高温下的变形问题,延长自身的使用寿命。发热丝在最高使用温度以下运行,应当保持直径不低于3mm,扁带厚度不小于2mm。发热丝的使用寿命很大程度上也与发热丝的直径和厚度相关。发热丝在高温环境中使用,表面会形成保护性氧化膜,氧化膜存在一段时间后又会发生老化,形成不断生成和被破坏的循环过程,这个过程也就是电炉丝内部元素不断消耗的过程,直径和厚度较大的电炉丝元素含量更多,使用寿命也就较长。
现在市面上发热丝的材料主要是铁铬铝合金系列和镍铬电热合金系列这两种,也是比较受欢迎发热丝,发热元件的材料。通过上面小编的介绍,你们是否对发热丝有所了解呢?其实不要看它是一个小小的发热元件,它带给我们的作用可不少哦。没了它,我们可能没法通电哦!
有 铬加入钢中能显著提高钢的抗氧化作用,增加钢的抗腐蚀能力,并能提高钢的强度和耐磨性。缺点:①铬是显著提高钢的脆性转变温度②铬能促进钢的回火脆性 铝(Al):铝是钢中常用的脱氧剂。钢中加入少量的铝,可细化晶粒,提高冲击韧性,如作深冲薄板的08Al钢。铝还具有抗氧化性和抗腐蚀性能,铝与铬、硅合用,可显著提高钢的高温不起皮性能和耐高温腐蚀的能力。铝的缺点是影响钢的热加工性能、焊接性能和切削加工性能。 (1)用作炼钢时的脱氧定氮剂,细化晶粒,抑制低碳钢的时效,改善钢在低温时的韧性,特别是降低了钢的脆性转变温度; (2)提高钢的抗氧化性能。曾对铁铝合金的抗氧化性进行了较多的研究;4%AI即可改变氧化皮的结构,加入6%A1可使钢在980C以下具有抗氧化性。当铝和铬配合并用时,其抗氧化性能有更大的提高。例如,含铁50%一55%、铬30%一35%、铝10%一15%的合金,在1400C高温时,仍具有相当好的抗氧化性。由于铝的这一作用,近年来,常把铝作为合金元素加入耐热钢中。 (3)此外,铝还能提高对硫化氢和V2O5,的抗腐蚀性。 缺点:①脱氧时如用铝量过多,将促进钢的石墨化倾向。②当含铝较高时.其高温强度和韧性较低。
如硅铝合金属于含非金属的二元合金.
再比如钢,就是碳和铁形成的二元合金.至于一些杂质,那并非主体元素,所以不用考虑.
不过工业上一般说的X元合金,通常指那些合金含量比较对等的情况下.像钢这样碳含量远少于铁成分的一般不这样叫.
铁镍合金(殷钢)则是典型的二元合金,当铁原子数目和镍原子数目之比为21:11的时候,就体现出零热膨胀能力.
铁铬铝合金(做电热丝的)同其名,通常有3种主要合金元素
WOOD易熔合金则有4种成分:铋铅锡镉
WOOD合金加入铟之后形成的5元合金熔点更低.
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0代表含碳量,说明该材质要求含碳量要小于0.08%,
上海秉争实业供应1,镍铬合金电阻丝,;2.铁铬铝合金电阻丝,镍铬合金:Cr20Ni80, Cr15Ni60 ,Cr20Ni35 ,Cr20Ni30 ,Cr25Ni20。铁铬铝合金;0Cr25Al5 ,0Cr21Al6, 0Cr21Al6Nb ,0Cr23AL5, 1Cr13AL4 ,1Cr21AL4, 0Cr27Al7Mo2。
电热丝的种类划分是根据电热丝的化学元素含量及组织结构不同来划分的,可分为铁铬铝合金电热丝和镍铬合金电热丝。这两种电热丝作为电热元件,在功能特性方面各有不同。
铁铬铝合金电热丝的优缺点铁铬铝合金电热丝的优点是运行温度高,实验得出铁铬铝合金电热丝的运行温度可到1400℃。铁铬铝合金电热丝的使用寿命长、电阻率高、表面复合高,并有较好的抗氧化性。铁铬铝合金电热丝的缺点是在高温环境下的强度较低,随着温度的升高铁铬铝合金电热丝的可塑性会增强,也就是说铁铬铝合金电热丝在高温中容易发生变形,且变形后不易修复。
镍铬合金电热丝的优缺点镍铬合金电热丝的优点是在高温环境中的强度高,长期高温运行不易变形,不易改变结构,且镍铬合金电热丝的常温塑性好,变形后的修复较为简单。镍铬合金电热丝的辐射率高、不带磁性、耐腐蚀能力好、使用寿命长。镍铬合金电热丝的缺点是运行温度不能达到上一种电热丝的水平。镍铬合金电热丝的制造需要使用镍,这种金属的价格高于铁、铬、铝的价格,因此镍铬合金电热丝的制造成本较高,不利于成本控制。
铁铬铝丝、镍铬丝等系列电热合金由于各自化学成份的不同,其使用温度,抗氧化性能以及电阻率的不同,从而决定了使用温度和使用寿命的长短,在铁铬铝电热合金材料内决定电阻率的成份为AL元素,镍铬电热合金材料中决定电阻率的成份为Ni元素。在高温状态下,合金元件表面生成的氧化膜也不断老化和破坏。其元件内部元素不断消耗。如AL、Ni等,从而缩短使用寿命,因此,在选用丝径时应选用大规格的线材或厚一点的扁带。由于铁铬铝丝高温强度低,元件在高温下使易变形,如选用丝径不当或安装不妥,都会因高温变形而引起元件倒塌,短路现象等,故在元件设计时,须考虑到其因素。
此合金具有以下特性:
80Ni-20Cr 镍、铬含量高,含铁量少,在1000 ℃ 以下具有良好的抗氧化性、热强性和较低的正温度系数。常温下,有较高的塑性、冷冲压和焊接性能。合金经固溶处理后为单相奥氏体,使用过程中组织稳定。
Cr20Ni80 的金相结构:
Cr20Ni80合金为单相奥氏体组织
Cr20Ni80应用范围应用领域有:
1.作为加热元件,主要用于使用温度在1000℃以下的周期性热处理炉,比如渗碳炉、钟罩炉、氨分解炉等
2.用于高档电热管和高档家用电加热器的电热丝
3.用于高品质电阻箱内的电阻带
4.也可作为高品质的耐热钢结构件,比如高温网带、烧架等
我公司生产的产品品种:
丝、线材 扁带 成型炉条 带材 锻棒 热轧棒 冷、热板材 管材 机加工成品
此合金具有以下特性:
25Cr-5Al 铝、铬含量较高,含铁量高,由于在表面形成的Al2O3,在1000 ℃ 以下具有较高的抗氧化性、热强性和正温度系数。常温下,塑性、冷冲压、焊接性能一般。合金经退火处理后为铁素体组织,使用过程中组织不稳定,475℃为脆性温度区,长期加热,晶粒不断粗大,使材料逐渐变脆。
0Cr25Al5 的金相结构:
0Cr25Al5合金为铁素体组织
0Cr25Al5应用范围应用领域有:
1.作为加热元件,主要用于使用温度在1000℃以下的热处理炉,尤其适用于连续炉。比如网带淬火炉等
2.广泛用于电热管和家用电加热器的电热丝
3.用于电阻箱内的电阻材料
我公司生产的产品品种:
丝、线材 扁带 成型炉条 热轧棒 机加工成品
1,奥氏体组织的镍铬合金;2,铁素体组织的铁铬铝合金。这两类合金由于组织结构不同,在性能上也大不相同。【盐】【城】【宏】【泰】但是作为电热合金材料它们各自具备较多的优点,因此在各国得到大量的生产和广泛的使用。
材料特点:
(一)铁铬铝电热合金的
1、在大气中使用温度高
铁铬铝电热丝0Cr27AL7Mo2最高使用温度可达1400℃,而镍铬丝Cr20Ni80最高使用温度为1200℃。
2、使用寿命长
在大气中较高温度相同使用下,铁铬铝的寿命可为镍铬的2-4倍。
3、表面负荷高
由于铁铬铝合金允许使用温度高,寿命长,所以元件表面负荷也可以高一些,这不仅使升温快也可节省合金材料。
4、抗氧化性能好
铁铬铝合金表面上生成的Al2O3氧化膜结构致密,与基体粘着性能好,不易回散落花流水而造成污染。另外,Al2O3的电阻率高,熔点也高,这些因素决定了Al2O3氧化膜具有优良的抗氧化性。抗渗碳性能也比镍铬合金表面生成的Cr2O3好。
5、比重小
铁铬铝合金的比重比镍铬合金小,这意味着制作同等的元件时使用铁铬铝比用镍铬更加节省材料。
6、电阻率高
铁铬铝合金的电阻率比镍铬合金高,在设计元件时就可以选用较大规格直径的合金材料,这有利于延长元件使用寿命,对于细合金线这点尤为重要。
7、抗硫性能好
对含硫气氛及表面受含硫物质污染时铁铬铝有很好的耐腐蚀性,而使用镍铬则会受到严重腐蚀。
8、价格便宜
铁铬铝由于不含较稀缺的镍,相对价格比镍铬便宜得多。
9、铁铬铝合金的缺点高温强度低,随着温度升高其塑性增大,容易引起元件变形。
二、镍铬电热合金的特点
1、高温强度高
镍铬合金高温强度比铁铬铝要高,高温使用时不容易变形,元件的排布选择余地较大。
2、长期使用后其可塑性仍很好
镍铬合金长时间使用后冷却下来也不会变脆,因此,发热元件使用比较可靠,损坏后也便于维修。
3、发射率高
充分氧化后的镍铬合金其辐射率比铁铬铝合金高,因此,当表面负荷相同的时候,镍铬合金元件的温度要比铁铬铝略低一些。
4、无磁性
镍铬合金不具磁性,这对于一些低温下使用的器具更为合适。铁铬铝合金要在600℃以上才无磁性。
5、较好的耐腐蚀性
镍铬合金比未经氧化的铁铬铝合金耐腐蚀(含硫气氛及某些可控气氛除外)。
1、价格不同:
镍铬电热丝采用较稀缺的镍金属材料制成,故该系列产品价格高出铁铬电热丝最多达几倍,
2、使用温度不同:
铁铬电热丝其使用温度高,最高使用温度可达1400度,镍铬电热丝使用温度较铁铬电热丝低。
扩展资料:
注意项目:
1、元件最高使用温度是指在干燥空气中元件本身的表面温度,不是指炉膛或被加热物体的温度,一般情况下表面温度比炉温高100度左右,因此,考虑到上述原因,在设计元件时应注意其使用温度。
2、元件最高使用温度与元件线径也有相当的关系,一般情况下元件最高使用温度其线径应不小于3mm,扁带厚度不小于2mm。
3、炉内腐蚀性气氛与元件最高使用温度也有相当的关系,而往往由于腐蚀气氛存在而影响元件使用温度和使用寿命。
4、由于铁铬铝高温强度低,元件在高温下使易变形,如选用丝径不当或安装不妥,都会因高温变形而引起元件倒塌,短路现象等,故在元件设计时,必须考虑到其因素。
5、铁铬铝、镍、铬等系列电热合金由于各自化学成份的不同,其使用温度,抗氧化性能以用电阻率的不同唑而决定了使用温度的长短,在铁铬热合金材料内决定电阻率的AL元素,镍铬电热合金材料中决定电阻率的成份为N i元素。
6、在高温状态下,合金元件表面生成的氧化膜决定使用寿命,由于长时期的间段使用,其元件内部结构不断改变,表面所生成的氧化膜也不断老化和破坏。其元件内部元素不断消耗。如Ni、AL等,从而缩短使用寿命,因此,在选用电炉丝丝径时应选用规格的线材或厚一点的扁带。
参考资料来源:百度百科-电热丝