金属电热体金属电热体可以归纳为两大类:纯金属电热体和合金电热体。它们的 性能分别列于表3-4和表3-5。
表3-4高温金属电热体的主要性能
电热
材料 |
电阻率(201:) /n*m |
电阻温度系数
AZ |
导热系数
/W'(m* K) 1 |
密度/ kg*m "3 |
线膨胀系数
/V, ~1 |
比热容/ l-(kg-K)-1 |
熔点
/V |
允许使用温度
/t |
钨 |
0.055X 10 —6 |
5.5x 10-3 |
163(1723t:) |
19.3x 103 |
4.3x 10 —6 |
134(900t:) |
3390 |
2300〜2500 |
钼 |
0.048x 10^ |
5.5X10 —3 |
123(0 〜1600X: |
10.2x 103 |
5.1X10-6 |
251 |
2520 |
1600〜2000 |
钽 |
0.155X10'6 |
4.1 x10-3 |
83(18001:) |
16.5x 103 |
6.5x 10 —6 |
188(1400t:) |
2996 |
2500 |
铂 |
0.100 x 10'6 |
4.0X 10 —3 |
70 |
21.5X 103 |
9.Ox 10 —6 |
192(1230t ) |
1770 |
1400 |
由表3-4可见,大多数纯金属电热体的工作温度都较高,它们适用于工作温度高的炉子。 但是,除铂外,这些金属i高温下都极易氧化,因此,炉子必须在真空下或保护性气氛中工作。
工业上应用最广泛的是铁铬铝和镍铬类合金电热体。这类电热体之所以耐热,是因为 使用时表面上形成的A1203或Cr203薄膜很牢固,能防止电热体进一步氧化的缘故。铁格 铝电热体与镍铬电热体比较,优点是使用温度高,电阻率较大,电阻温度系数较小,密度较小 且价格便宜;缺点是加热后晶粒长大而变脆,不能进行再次冷加工。而镍铬类电热体则冷却 后无脆性,易子再次冷加工。
表3-5铁铬铝和镍铬电热体的主要性能
电热材料 |
电阻率(20t:) /n*m |
电阻温度系数
/c |
导热系数 /W-(m-K)_l |
密度
Ag,m_3 |
线嘭胀系数
/r ■' |
比热容 /J. (kg
•K) 一1 |
熔点许使用 /r温度/c |
0Cr25A15 |
1.45X10-6 |
(3〜4〉xi(T5(20~1200l:) |
16.7 |
7.1x103 |
15.Ox 10 —6 |
630 |
1500| 1200 |
0Crl3A16Mo2 |
1.40X10-6 |
8xi0^s(20-1200r ) |
|
7.2X103 |
|
|
150a 1300 |
0Cr27A17Mo2 |
1.50X 10'6 |
|
|
7.1xio3 |
|
|
152(J 1400 |
Cr7A15 |
1.30X 10~6 |
6X10_5(20 〜lOOOt:) |
16.7 |
7.2X 103 |
15,5x 10_6 |
630 |
150a looo |
Crl3Al4 |
1.23X 10-6 |
15X 10~5(20〜850TG) |
16.7 |
7.4x io3 |
16.5X 10"6 |
630 |
145(J 850 |
Cr20Ni80 |
l.llxlO-6 |
8.5x 10'5(20-1100t) |
16.3 |
8.4X 103 |
14.0X IO-6 |
440 |
140a lioo |
Crl5Ni60 |
1.10X 1CT6 |
14X 10_5(20〜lOOOt:) |
12.5 |
8.2X 103 |
13.Ox 10 —6 |
460 |
139o| 1000 |
铁铬铝和镍铬合金在合金材料制造厂通常做成线材或带材供应,而到电炉制造厂再加 工成螺旋形或波形电热体。图3-8和图3-9分别示出了线材和带材电热体的几种常用结 构,以及这些电热体在电阻炉中的布置方法。