По-перше, визначення питомого опору
Питомий опір також відомий як питомий опір або питомий опір. Це електричний параметр, який представляє опір провідника проходженню поточного струму. Співвідношення між питомим опором і опором провідника виглядає наступним чином:
R=ρL/S
де, опір R-провідника, Ом;
L-довжина провідника, м;
S-площа поперечного перерізу провідника, мм2;
ρ-питомий опір провідника, мкОм·м.
Питомий опір - це електричний параметр, незалежний від геометричного розміру матеріалу сплаву, який є таким же, як його хімічний склад, металографічна структура (відноситься до складу однакових хімічних властивостей, кристалічної структури та фізичних властивостей структури металу, включаючи тверді розчини , сполуки металів і чисті речовини. ), робоча температура пов’язана, є важливими даними для розрахунку значення опору матеріалу електротермічного сплаву.
По-друге, характеристики питомого опору електричного сплаву
Однією з характеристик, яка відрізняє електротермічні сплави від звичайних електропровідних матеріалів, є наявність певних вимог до питомого опору матеріалу. Звичайні провідні матеріали сподіваються, що питомий опір є якомога меншим, а матеріал електричного сплаву повинен мати достатній питомий опір, щоб гарантувати, що виготовлений електричний нагрівальний елемент має високий коефіцієнт електротермічного перетворення, компактну структуру, стабільну передачу енергії тощо. Тому питомий опір електротермічні сплавні матеріали повинні мати такі характеристики.
(1) Високе значення питомого опору: матеріали електротермічного сплаву спочатку повинні мати відносно високий питомий опір. Електронагрівальні елементи з високоомних матеріалів мають високу ефективність електротермічного перетворення; Обсяг електронагрівального елементу невеликий; Економія легуючих матеріалів; Може бути реалізований швидкий нагрів високої потужності. Це особливо важливо при проектуванні електронагрівальних печей з високою температурою, великою потужністю і малими розмірами.
При проектуванні електричних нагрівальних елементів, в принципі, для високотемпературних компонентів слід вибирати леговані матеріали з високим питомим опором, а для середньо- та низькотемпературних компонентів слід вибирати леговані матеріали з низьким питомим опором.
(2) Питомий опір під час використання залишається стабільним: питомий опір електричного нагрівального елемента має залишатися стабільним під час використання. Чим менша зміна питомого опору, тим менша зміна опору елемента та менша зміна електричної потужності нагріву, що забезпечує хорошу та стабільну якість нагріву.
Електротермічні сплави можуть спричиняти зміни питомого опору при високих температурах через зміни хімічного складу та випадання сполук вздовж меж зерен або всередині зерен. Нікель-хромові та нікель-хромові сплави мають відносно стабільну металографічну структуру при високих температурах, тому питомий опір стабільний при тривалому використанні. Навпаки, стабільність залізо-хром-алюмінієвих сплавів відносно низька, головним чином через те, що вміст алюмінію в сплаві зменшується послідовно, що призводить до змін питомого опору.
(3) Однорідність питомого опору має бути хорошою: однорідність питомого опору означає, що значення питомого опору або опору на метр кожного метра та кожної партії дроту або стрічки з електротермічного сплаву має бути рівномірним, і чим менший діапазон коливань, тим краще. Однорідність питомого опору пов’язана з багатьма факторами, такими як виплавка сплаву, заготовка, термічна обробка та вага окремої катанки.
Однорідність питомого опору нікель-хромових і нікель-хромових феросплавів краще, ніж у залізо-хром-алюмінієвих сплавів, а алюміній в останніх схильний до сегрегації під час плавки і лиття зливків (явище нерівномірного розподілу складових елементів в сплав під час кристалізації називається сегрегацією), що призводить до зниження однорідності сплаву.
Однорідність питомого опору особливо важлива для ниток і тонких смужок. Оскільки більшість з них використовуються для виробництва електричних нагрівальних елементів для побутових приладів великими партіями, якщо однорідність питомого опору погана, потужність кожного компонента буде різною.
(4) Значення зміни питомого опору з температурою невелике: існує лінійна залежність між питомим опором і температурою, і цю залежність можна виразити через температурний коефіцієнт опору. Чим менше абсолютне значення температурного коефіцієнта опору ідеального електротермічного сплаву, тим краще. Чим менший температурний коефіцієнт опору, тим менша зміна опору під час процесу нагрівання, і тим менше значення коливання опору електричного нагрівального елемента, що може досягти плавного нагрівання.
