常用电热材料及元件的品种和特点
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电热丝材料
电热丝材料是一种常见的电热元件材料,广泛应用于电炉、电热水器、电热毯等电加热设备中。
以下将介绍几种常见的电热丝材料。
1. 镍铬合金电热丝
镍铬合金电热丝是最常见的电热丝材料之一。
它由镍和铬两种金属组成,具有优良的耐高温性能和抗氧化腐蚀性能。
镍铬合金电热丝适用于工作温度在600℃以下的环境,可以提供稳定的加热性能。
2. 铁铬铝合金电热丝
铁铬铝合金电热丝是一种低电阻高温电热丝,由铁、铬和铝三种金属组成。
它具有较高的电阻率和较低的温度系数,可在较高的温度下提供稳定的加热性能。
铁铬铝合金电热丝适用于工作温度在1000℃以下的环境。
3. 铜镍合金电热丝
铜镍合金电热丝是一种具有较低电阻率和较高导热性能的电热丝材料。
它由铜和镍两种金属组成,能够在较低的电压下提供较高的加热效果。
铜镍合金电热丝适用于工作温度在200℃以下的环境。
4. 钛合金电热丝
钛合金电热丝是一种高温电热丝材料,由钛和其他合金元素组成。
它具有优良的耐高温性能和抗氧化腐蚀性能,可在高温环境下提供稳定的加热性能。
钛合金电热丝适用于工作温度在
1000℃以上的环境。
除了上述材料外,还有许多其他的电热丝材料,如铬铁合金电热丝、镍铁合金电热丝、钨铜合金电热丝等。
不同的电热丝材料适用于不同的工作温度和环境,可以根据具体需求选择合适的材料。
简述电热材料及热电材料电热材料一、总述◆电热材料:利用电流热效应的材料。
一般应用于电热器。
◆性能要求:高电阻率和低的电阻温度系数,在高温时有良好的抗氧化性,并有长期的稳定性,有足够高的高温强度,易于拉丝。
◆分类:金属型和非金属型。
常用的为Ni-Cr系和Fe-Cr-Al系合金◆用途:主要用作电热器。
二、电热材料分类及其特点2.1金属电热材料●贵金属及其合金:铂、铝铂、铜铂、铂铱合金等,铱易挥发和氧化,能显著地提高铂的耐腐蚀性,具有高硬度、高熔点、高耐蚀能力和低的接触电阻。
●重金属及其合金:钨等,可用于工业炉中。
●镍基合金:铬镍合金、铬镍铁合金等。
这类合金的特点是以氧化铬构成表面保护膜,耐蚀性强,高温强度高,成型加工和焊接性能好。
缺点是价格高。
高电阻电热合金、高温合金、精密合金、耐热合金、特种合金、不锈钢等都是常见和常用的镍铬合金。
●铁基合金:铁铬铝合金、铁铝合金等。
具有高的电阻率和硬度,密度较小(6。
5~7。
2g/mm3),抗振动和抗冲击性能良好。
在450℃和700℃左右分别有脆化区,在高温下长期使用,晶粒容易粗化,因而高温抗蠕变性能和室温韧性较低,但电阻率高,抗氧化性良好,且价格便宜,因而应用广泛。
2.2非金属电热材料●碳化硅:具有优良的常温力学性能,如高的抗弯强度、优良的抗氧化性、良好的耐腐蚀性、高的抗磨损以及低的摩擦系数,而且高温力学性能是已知陶瓷材料中最佳的,其高温强度可一直维持到1600℃。
缺点是断裂韧性较低,即脆性较大。
●碳化硅粉易升华分解,一般碳化硅陶瓷都是用粉末冶金法制备。
●二硅化钼:具有金属与陶瓷的双重特性,是一种性能优异的高温材料。
极好的高温抗氧化性,抗氧化温度高达1600℃以上。
主要应用作发热元件、集成电路、高温抗氧化涂层及高温结构材料。
●石墨:耐高温性好,导电性比一般非金属矿高一百倍。
导热性超过钢、铁、铅等金属材料。
常温下有良好的化学稳定性,能耐酸、耐碱和耐有机溶剂的腐蚀。
电热元件的种类与特点电热元件是实现电能向热能转化的一类元件,各种的电热设备都要使用电热元件来发热。
电热元件从问世的那一天起,就在人们的生产生活中担任着重要的角色。
今天,我们来看看电热元件的种类与优缺点。
1、电热丝电热丝是最早出现的一种电热元件,它是以电热为基本工作原理来实现能量转化的。
电热丝虽然为传统电热元件,但至今尚未被替代,现在电热丝依然在各个领域,特别是工业生产及实验室被广泛使用。
电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℃。
电热丝的基础上,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。
电热丝的优点是加热温度和耐热温度高,技术成熟、易于制造且方便配套应用于各种电热设备。
电热丝的缺点是它的能量转换率较低,发热过程中伴随着发光过程,因此电能转换率只能达到60%到70%。
2、PTC电热元件PTC的全称是Positive Temperature Coefficient,也就是热敏电阻,它是将导电材料经过复合烧结而成的一种电热元件。
PTC电热元件是继电热丝之后出现的一种电热元件,受限于居里温度的限制,只能在350℃以下的加热中使用,应用于各种小功率低温电热设备。
PTC电热元件的优点是加热时无明火,加热效率可达70%。
PTC电热元件的缺点是抗震性能差、不能随意切割使用,特别是PTC电热元件受居里温度的限制,不能用于350℃以上的加热,因此PTC电热元件在实际生产生活中的应用只能局限在低温加热领域。
3、导电涂料导电涂料也被称为黑膜,产生于20世纪50年代末,在被喷涂于绝缘材料表面后可以作为电热元件使用。
导电涂料本身的用途很多,而作为电热元件的应用较少,它的优点是面状加热、散热面积大、抗震性能好,但缺点是发热层易脱落,且只能适用于200℃以下加热。
4、电热膜电热膜是近年来新兴的一种电热元件,它是吸取了PTC和导电涂料两种电热元件的特点制造而成的。
常用电热材料及元件的品种和特点
电热材料是指在电流通过时能够产生热量的材料。
常见的电热材料及
元件包括电阻丝、电热膜、热电偶和发热片等。
1.电阻丝:电阻丝是一种常用的电热材料,主要由镍铬合金或铜镍合
金制成。
电阻丝具有较高的电阻率和较好的导电性能,能够在电流通过时
产生较大的热量。
电阻丝的特点是耐高温、耐腐蚀、稳定性好,但是容易
断裂和氧化。
2.电热膜:电热膜是一种薄膜状的电热材料,由导电材料、绝缘材料
和粘合剂组成。
电热膜具有柔软、薄型和可裁剪等特点,可以直接贴合在
各种物体表面进行加热。
电热膜的特点是启动快、温度均匀、能耗低,但
是对机械力和环境兼容性要求较高。
3.热电偶:热电偶是一种用于测量温度的电热材料和元件,由两种不
同的导电材料组成。
热电偶的工作原理是根据两种不同导电材料的接触处
的温度差产生的热电势来测量温度。
热电偶的特点是测温范围广、响应速
度快、精度高,但是对外界电磁场和振动敏感。
4.发热片:发热片是一种多孔的电热材料,由导电聚合物和导电粉体
混合成形而成。
发热片主要通过电阻加热的方式产生热量。
发热片的特点
是发热均匀、能耗低、使用寿命长,但是对机械强度和散热条件要求较高。
以上所述仅是常见的电热材料及元件的品种和特点,实际上还有其他
类型的电热材料和元件,如石墨发热体、电加热器、发热电容器等。
这些
电热材料和元件在工业生产和家庭生活中有着广泛的应用,能够提供高效、方便和安全的加热效果。
热电材料的分类热电材料是一类特殊的材料,具有独特的热电效应,即温差效应和塞贝克效应。
根据材料的热电性能和特点,可以将热电材料分为以下几类:1. 金属热电材料:金属热电材料是最早被发现和应用的热电材料之一。
金属通常具有良好的导电性和热导性,在一定温差下能产生较大的热电效应。
常见的金属热电材料有铜、铁、铅等。
金属热电材料的热电性能主要通过调控材料的电子结构和掺杂等方式进行改善。
2. 半导体热电材料:相比金属热电材料,半导体热电材料具有更高的热电效应和更广泛的应用前景。
半导体材料的热电效应主要由电子和晶格之间的相互作用所决定。
常见的半导体热电材料有硒化铋、硒化铋锗、硫化锡等。
通过控制半导体材料的载流子浓度、能带结构和晶格热导率等方面的性质,可以进一步提高材料的热电性能。
3. 有机热电材料:有机热电材料是近年来快速发展的一类新型热电材料。
与传统的金属和半导体材料相比,有机热电材料具有可塑性、可加工性和成本低廉等优势。
常见的有机热电材料有聚苯胺、聚噻吩等。
尽管有机热电材料的热电性能相对较低,但通过控制材料的分子结构和相互作用等方式,仍然可以提高其热电性能。
4. 纳米热电材料:纳米热电材料是近年来兴起的一种新型热电材料。
由于纳米材料具有较高的比表面积和尺寸效应,能够显著增强材料的热电性能。
常见的纳米热电材料有氧化物纳米颗粒、纳米线、纳米薄膜等。
通过控制纳米材料的形貌、尺寸和结构等方面的特征,可以进一步提高材料的热电性能。
5. 复合热电材料:复合热电材料是指由两种或多种不同类型的热电材料组成的复合体系。
通过合理设计和组合不同的热电材料,可以充分利用各材料的热电性能,实现热电性能的协同增强。
常见的复合热电材料有热电聚合物复合材料、金属-半导体复合材料等。
复合热电材料的热电性能可以通过控制材料的比例、界面特性和相互作用等方面进行调控。
热电材料的分类主要根据材料的性质和热电性能进行区分。
金属热电材料具有良好的导电性和热导性;半导体热电材料具有较高的热电效应;有机热电材料具有可塑性和可加工性等优势;纳米热电材料具有尺寸效应和较高的比表面积;复合热电材料可以实现热电性能的协同增强。
加热材料种类随着科技的不断进步,加热材料的种类也越来越多样化。
加热材料是指用来传递热能的物质,常用于加热设备、热工实验以及工业生产中的加热过程。
下面将介绍几种常见的加热材料。
1. 电热丝电热丝是一种常见的加热材料,通常由镍铬合金或铁铬铝合金制成。
它具有优良的导电性能和高温耐受性,在加热设备中应用广泛。
电热丝通过通电产生热量,将电能转化为热能,使被加热物体温度升高。
2. 电热管电热管是由电热丝绕制而成的管状加热元件。
它可以根据需要制作成不同形状和规格,广泛应用于加热设备中。
电热管通过通电使电热丝发热,进而将热量传递给被加热物体,实现加热的目的。
3. 电磁加热材料电磁加热材料是一种利用电磁感应产生热能的加热材料。
它通常由导电材料制成,通过交变电流在导体中产生涡流,从而产生热量。
电磁加热材料具有加热速度快、效率高等优点,被广泛应用于工业生产中的加热过程。
4. 激光加热材料激光加热材料是一种利用激光束产生热能的加热材料。
它通过将激光束聚焦到被加热物体上,使物体表面产生高温,实现加热的目的。
激光加热材料具有加热速度快、加热均匀等特点,在微电子制造、焊接等领域得到广泛应用。
5. 红外线加热材料红外线加热材料是一种利用红外线辐射产生热能的加热材料。
它通过将电能转化为红外线辐射,将热量传递给被加热物体,实现加热的目的。
红外线加热材料具有加热效果好、加热均匀等特点,广泛应用于热工实验、医疗设备等领域。
6. 热导材料热导材料是一种能够传导热能的材料。
它具有良好的导热性能,可以将热量从高温区域传递到低温区域。
热导材料广泛应用于导热设备、散热器等领域,可以提高设备的散热效果,保证设备的正常运行。
总结起来,加热材料种类繁多,每种材料都有其特点和适用范围。
在选择加热材料时,需要根据具体的加热需求和工作环境来进行选择,以确保加热效果的同时,保证设备的安全和稳定运行。
热电材料分类热电材料是一种能够实现热能和电能相互转换的材料,广泛应用于能源转换、温度控制、热电制冷等领域。
根据不同的分类方式,热电材料可以分为以下几类:一、按材料体系分类1.金属热电材料:这类材料以金属为主,具有较高的热电势和较低的热导率。
常见的金属热电材料包括铜、镍、铬、铁、钴等。
2.半导体热电材料:这类材料以半导体为主,其热电势和热导率都较高。
常见的半导体热电材料包括硅、锗、砷化镓、碳化硅等。
3.陶瓷热电材料:这类材料以陶瓷为主,其热电势较低但热导率较高。
常见的陶瓷热电材料包括钛酸钡、锆钛酸铅等。
4.复合热电材料:这类材料由金属、半导体和陶瓷等多种材料组成,具有优异的热电性能。
常见的复合热电材料包括氧化锌掺杂铅铋合金、碳化硅基复合材料等。
二、按应用领域分类1.能源转换领域:这类材料主要用于将热能转换为电能,常用于热电发电和太阳能发电等领域。
常见的能源转换用热电材料包括铋掺杂的铅基合金、硅锗合金等。
2.温度控制领域:这类材料主要用于精确控制物体的温度,常用于电子器件的温度控制和微型制冷等领域。
常见的温度控制用热电材料包括钛酸钡、锆钛酸铅等。
3.热电制冷领域:这类材料主要用于制冷和温度控制,常用于微型制冷器、温差发电和红外探测器等领域。
常见的热电制冷用热电材料包括铅铋合金、铜基合金等。
4.其他领域:除了以上三个领域,热电材料还可以应用于其他领域,如热电偶、温度传感器等。
三、按制备方法分类1.机械合金法:通过机械合金化的方法制备出具有优异热电性能的合金材料。
该方法具有制备工艺简单、成本低等优点,但易引入杂质元素影响材料的性能。
2.真空熔炼法:通过在真空环境中将原料加热至熔点以上并缓慢冷却的方法制备出纯净的热电材料。
该方法可有效去除杂质元素的影响,提高材料的性能,但制备工艺复杂、成本较高。
3.化学气相沉积法:通过化学反应的方式在基底上生长出具有优异性能的热电材料。
该方法可实现大面积制备,同时可精确控制材料的成分和结构,但工艺复杂且成本较高。
电热元件的种类范文电热元件是一种将电能转化为热能的装置,被广泛应用于各种领域,如加热、烘干、熔炼等。
根据材料以及工作原理的不同,电热元件可以分为多种类型。
下面将介绍几种常见的电热元件。
第一种是电阻丝电热元件。
电阻丝电热元件利用电阻丝的电阻转化电能。
其材料通常采用镍铬合金或铬铁铝合金,这些合金具有高电阻率和良好的耐高温性能。
电阻丝电热元件广泛应用于加热器、烘干机、熔炉等设备中,其加热效果好且可控制。
第二种是发光二极管(LED)电热元件。
LED电热元件将电能转化为热能同时也能发出可见光。
LED电热元件采用具有半导体特性的发光二极管芯片作为热源,其具有高效率、低功率消耗和长寿命等优点。
因此,LED电热元件被广泛应用于日常生活中的照明、显示等领域。
第三种是电热片电热元件。
电热片电热元件采用金属薄片作为发热元件,通电时通过电阻效应将电能转化为热能。
其材料通常为镍铬合金、不锈钢等,具有高电阻率、高热传导性和良好的机械强度。
电热片电热元件广泛应用于加热、烘干、熔炼等工业设备中,其加热均匀且稳定。
第四种是石墨电热元件。
石墨电热元件利用石墨材料的导电性和热传导性,将电能转化为热能。
石墨电热元件具有高温抗氧化性、高热传导性以及优良的化学稳定性。
因此,石墨电热元件被广泛应用于高温加热设备、电熔炉、真空炉等领域。
第五种是热电偶电热元件。
热电偶电热元件是一种利用热电效应将热能转化为电能的装置。
其原理是通过两种不同材料的焊接形成电偶温差,当温度差存在时,电偶将产生感应电动势。
热电偶电热元件具有快速响应、高精度和抗干扰能力强等优点,广泛应用于温度测量和控制领域。
除了上述介绍的几种电热元件之外,还有一些其他类型的电热元件,如电磁加热器、电暖器、电热管等。
这些电热元件在不同的应用领域起着重要的作用,满足人们对加热、烘干、熔炼等需求。
总之,电热元件的种类繁多,每种类型都有其适用场景和特点。
随着科技的不断进步和创新,电热元件将会有更广泛的应用,为人们的生活带来更多的便利和舒适。
家电常用电热材料和电热元器件郭先炳发布时间:2023-06-03T01:48:48.874Z 来源:《中国科技人才》2023年6期作者:郭先炳[导读] 伴随着国家经济建设的加强,人们的生活水平也在持续提升,所以,人们在生活中对便利性的要求也在不断地提升,所以,研究人员可以对一些常见的电热材料和电热元件展开改造,把这些常用的电热材料和电热元器件运用到日常生活中。
这些家用电器的普及,给我们每一个人的生活都带来了很大的方便,它们已经慢慢地变成了我们生活中不可或缺的一种器具。
杭州九阳小家电有限公司浙江杭州 310020摘要:伴随着国家经济建设的加强,人们的生活水平也在持续提升,所以,人们在生活中对便利性的要求也在不断地提升,所以,研究人员可以对一些常见的电热材料和电热元件展开改造,把这些常用的电热材料和电热元器件运用到日常生活中。
这些家用电器的普及,给我们每一个人的生活都带来了很大的方便,它们已经慢慢地变成了我们生活中不可或缺的一种器具。
关键词:家电;电热材料;电热元器件1电热材料分析1.1常用电热材料种类电热材料有很多种,根据其物理形态可以将它们分为:电热纤维、电热丝(线)、电热带、电热膜、电热箔、电热片、电热管(棒)、电热板、电热盘、电热圈;如果按照其化学成分来分,无非是金属材料和非金属材料,或者有机电热材料和无机电热材料。
如果按照发热机理来划分,可以分为电阻发热材料、远红外发热材料、光波发热材料、微波发热和电磁感应发热相关材料。
1.1.1电热合金丝在我们的生活中,这种电热合金丝是最常见的一种电热材料。
并且,因为被应用的电器的不同,以及科学技术的发展水平的差异,电热合金丝分为两种不同的类型,分别是:铁铬铝合金丝和镍铬合金丝。
此外,还有一些特殊的合金丝,比如我们在电灯里经常使用的钨丝。
其中,铁铬铝合金丝是一种铁素体结构的合金,而镍铬合金丝则是一种奥氏体结构的合金,它们在各种家用电器上都有很大的用途。
铁铬铝合金线的特点是能够在非常高的温度下工作,并且这种金属线并不会因为高温而变得很短,相反,这种金属线具有很长的使用寿命,能够承受很大的表面载荷,并且这种金属中含有铝,所以这种金属在被氧化后会生成三氧化二铝,起到了抗氧化、增加电阻率的作用,并且这种金属线相比于镍铬合金来说,密度要小得多,价格也要便宜得多,此外,这种金属线还具有抗硫性好、电阻率高等特点。
电热元件的种类一、电阻丝加热元件电阻丝加热元件是最常见的一种电热元件,在家庭电器中广泛应用。
它由高电阻率的合金丝制成,通过电流通过丝材产生的电阻加热来实现加热效果。
电阻丝加热元件具有响应速度快、加热均匀、可靠性高等优点,常见的应用包括电热水壶、电热炉等。
二、电热膜加热元件电热膜加热元件是一种采用薄膜材料制成的电热元件。
电热膜可以分为有机电热膜和无机电热膜两种类型。
有机电热膜由聚酯薄膜和铜箔组成,具有柔韧性和导热性好的特点,广泛应用于汽车座椅加热、暖风机等领域。
无机电热膜由金属氧化物材料制成,具有较高的使用温度和耐腐蚀性能,常用于高温加热设备。
三、电热管加热元件电热管加热元件是一种采用金属导体或合金导体制成的管状加热元件。
电热管的管壁上包裹着电热丝,当电流通过电热丝时,电热丝产生的电阻会使管壁发热,从而实现加热效果。
电热管加热元件具有加热速度快、温度控制精度高等优点,广泛应用于工业加热设备、电热水器等领域。
四、石墨加热元件石墨加热元件是一种采用石墨材料制成的电热元件。
石墨具有良好的导电性和导热性,可以快速将电能转化为热能。
石墨加热元件广泛应用于高温加热设备、真空炉等领域,其优点是加热速度快、加热均匀、使用寿命长。
五、电热合金加热元件电热合金加热元件是一种采用电热合金制成的电热元件。
电热合金是一种具有较高电阻率和较大电阻温度系数的合金材料,通常由铁、铬、铝、镍等金属组成。
电热合金加热元件具有耐高温、耐腐蚀、稳定性好等特点,广泛应用于工业烘烤炉、电热炉等领域。
电热元件的种类繁多,每种类型都有其特点和适用范围。
在实际应用中,根据具体的加热需求和环境条件选择适合的电热元件类型,可以提高加热效率、节约能源,并保证设备的安全稳定运行。