Milyen anyagok vannak a kerámia fűtőelemekben?

Az anyagokatkerámia fűtőelemekelsősorban kerámia mátrixot és elektromos fűtőanyagot tartalmaznak. Az alábbiakban e két anyag részletes elemzése olvasható:

Kerámia mátrix anyag

A kerámia mátrix a fűtőelem fő része, amely meghatározza a fűtőelem legfontosabb tulajdonságait, mint például a mechanikai szilárdság, hőállóság és korrózióállóság. A leggyakoribb kerámia mátrix anyagok a következők:

Alumínium-oxid: Az alumínium-oxid kerámiák nagy keménységgel, nagy kopásállósággal, nagy szilárdsággal és jó szigetelő tulajdonságokkal rendelkeznek, és a kerámia fűtőelemek gyártásához általánosan használt anyagok közé tartoznak.

Alumínium-nitrid: Az alumínium-nitrid kerámiák kiváló hővezető képességgel, elektromos szigeteléssel és hőstabilitással rendelkeznek, és alkalmasak magas hőmérsékletű környezetben való használatra.

Szilícium-nitrid: A szilícium-nitrid kerámiák kiváló hőállósággal, korrózióállósággal és mechanikai szilárdsággal is rendelkeznek, és a kerámia fűtőelemek készítésének is fontos anyagai.

Ezen kívül vannak más kerámiaanyagok, mint például a cirkónium-oxid (ZrO2), a szilícium-karbid (SiC) stb., amelyek szintén felhasználhatók bizonyos típusú kerámia fűtőelemek előállítására.

Elektrotermikus anyag

Az elektrotermikus anyag a kerámia fűtőelem hőtermelésre használt része, amely rendszerint a kerámia mátrixba van beágyazva, vagy arra van rögzítve. Az elektromos fűtőanyagoknak számos típusa és formája létezik, de a leggyakoribb elektromos fűtőanyagok a következők:

Fém fűtőhuzal: például nikkel-króm ötvözet huzal, vas-króm-alumínium ötvözet huzal, stb. Ezek a fém fűtőhuzalok jó elektromos vezetőképességgel és fűtőteljesítménnyel rendelkeznek, és elektromos áramú fűtéssel hőt tudnak termelni.

Ellenállásos fűtőréteg: A rezisztív fűtőréteg úgy jön létre, hogy a kerámia hordozó felületén ellenálló anyagból (például koromból, fém-oxidból stb.) réteget vonnak be. Amikor áram halad át, az ellenállásos fűtőréteg hőt termel.

Kompozit elektromos fűtőanyag: A fém fűtőszálat kerámia anyaggal keverik össze, hogy kiváló elektromos fűtési teljesítményű kompozit anyagot képezzenek. Ez az anyag ötvözi a fém fűtőszál magas fűtőteljesítményét és a kerámia anyag kiváló szigetelési teljesítményét.

Egyéb segédanyagok

A kerámia hordozón és az elektromos fűtőanyagokon kívül a kerámia fűtőelemek más segédanyagokat is tartalmazhatnak, például töltőanyagokat, hővezető anyagokat, szigetelőanyagokat stb. Ezek az anyagok a fűtőelemben segédszerepet töltenek be, pl. hővezető képesség és szigetelés, hogy a fűtőelem stabilan és hatékonyan működjön.

Összefoglalva az anyagokatkerámia fűtőelemekfőként kerámia mátrixot (például alumínium-oxidot, alumínium-nitridot, szilícium-nitridet stb.), elektromos fűtőanyagokat (például fém fűtőszálat, ellenállásfűtőréteget, kompozit elektromos fűtőanyagokat stb.) és egyéb segédanyagokat tartalmaznak. Ezen anyagok kiválasztása és kombinációja közvetlenül befolyásolja a kerámia fűtőelemek teljesítményét és alkalmazási körét.