Резистивные элементы

Резистивный элемент – проволока, которая разогревается до высокой температуры при прохождении по ней тока. Качество производимого нагревательного элемента, в первую очередь, зависит от нагревательной проволоки (резистивного элемента).

При выборе нагревательных элементов основными факторами являются: технические характеристики, качество, надежность. А данные параметры напрямую зависят от используемых резистивных элементов.

Резистивные элементы производятся из сплавов различных материалов.

Основные виды сплавов:

1. «Нихромы»
   «Нихром» - это cплав никеля и хрома в точных пропорциях, обладающий высоким электрическим сопротивлением и жаростойкостью.  К «нихромам» относятся сплавы Ni-Cr (никель, хром) и Ni-Cr-Fe (никель, хром, железо).
   
   
2. «Фехрали»
   Сплавы Fe-Cr-Al (железо, хром, алюминий) имеют по сравнению с «нихромами» следующие преимущества:
   
   
   • более высокая температура применения;
   • устойчивость во времени при высоких термических нагрузках;
   • меньше удельная плотность сплава;
   • цена ниже.
   
   Основной недостаток «фехралей»  - низкая пластичность.
   
   
3. Многокомпонентные сплавы
   
   В основе таких сплавов та же «фехраль», но с добавлением легирующих элементов (например, Si, Ce, Zr, Ti) в небольших количествах, которые придают улучшенные свойства. Кроме того, технологический процесс усовершенствован, что, в целом, приводит к получению продукта совсем другого качества.
   
   Преимущества перед «фехралями»:
   
   
   • сниженное содержание углерода;
   • однородность структуры;
   • стабильность функциональных свойств;
   • более высокое качество поверхности;
   • существенно выше пластичность;
   • хорошая "свариваемость" сплавов;
   • высокая плотность слоя защитной пленки Al2O3, которая обеспечивает значительное удлинение срока службы нагревателя.
   
   Преимущества многокомпонентных сплавов перед «нихромами»:
   
   
   • высокая рабочая и максимальная температура применения: Тmax=1200-1350 °С, T плавления = 1500 °С;
   • срок службы больше в 2-3 раза при рабочих температурах выше 1100 °С;
   • выше значение допустимой поверхностной мощности;
   • экономия на материале для резистивных элементов 20-30% по весу в сравнении с Х20Н80;
   • отличная стойкость в агрессивных средах;
   • низкое значение интеркристаллитного окисления;
   • ниже вероятность провисания элементов;
   • хорошие механические свойства: высокий предел текучести, хорошая пластичность;
   • низкое стабильное значение ТКЭС (температурного коэффициента электрического сопротивления);
   • небольшая зависимость электросопротивления от различных видов теплового воздействия и холодного деформирования;
   • более низкие цены.

На сегодняшний день рынок стран СНГ чаще отдает предпочтение «нихромам». А нагревательные элементы торговой марки «Электронагрев» изготавливаются на основе резистивных элементов из многокомпонентных сплавов, с основными преимуществами которых Вы уже успели познакомиться.

Сейчас при производстве нагревательных элементов торговой марки «Электронагрев» в зависимости от специфики конечной продукции используются резистивные элементы двух производителей, чьи имена стали уже нарицательными:

Практически всегда при изготовлении нагревателей используется резистивная проволока и лента на базе сплава Resistohm Р135 со следующими техническими характеристиками:

Химический состав, %	Cr - 20-22, Al - 4.5, Fe - остальное, Si, Y, La, Ce, Zr, Ti - легирующие элементы.
Плотность, г/см3	7,25
Температура плавления, °С	1500
Максимальная рабочая температура, °С	1200
Удельное электросопротивление, Ом·мм2/м	1,35
ТКЭС, К 10-6/ °С	70 (интервал 20-1000 °С)
ТКЛР, коэффициент 10-6/ °С	14 (интервал 20-1000 °С)
Характеристика ползучести при Т=800 °С	6
Характеристика ползучести при Т=1000 °С	1
Характеристика ползучести при Т=1000 °С	1
Предел прочности, Н/мм2	75
Предел текучести, Н/мм2	55
Пластичность (удельное удлинение) при комнатной температуре, %	Более 21

Области применения: промышленные нагревательные элементы, печи, бытовые приборы при температурах до 1200 °С.

Главная особенность: долговечен в условиях высоких термических нагрузок.

Все используемые сплавы полностью соответствуют ГОСТу и даже превышают его требования, для примера: пластичность Х27Ю5Т, Х23Ю5Т по ГОСТу 12766.1-90 составляет 10-12%, а близкая к ней группа сплавов Resistohm Р135, Р140 и Р145 демонстрирует более 21% в тех же условиях.

И, как следствие, нагревательные элементы получают следующие преимущества:

• долговечность;
• неприхотливость к среде работы;
• работа при высоких температурах;
• высокая плотность мощности на единицу поверхности;
• технологичность.