Heizelement des Vakuumwiderstandsofens
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Das Heizelement eines Vakuumwiderstandsofens ist die Hauptkomponente, die im Allgemeinen die Arbeitsfähigkeit und das Leben des Ofens bestimmt. Das Heizelement wandelt die in den Ofen eingeführte elektrische Energie in thermische Energie um, um sicherzustellen, dass der Ofenraum die vorgegebene Temperatur erreicht. Die Arbeitsbedingungen des Heizelements in einem Vakuumwiderstandsofen unterscheiden sich auf folgende Weise von denen eines Nicht-Vakuum-Widerstandsofens:
1 die Form der Wärmeübertragung vom Heizelement zur Ladung;
2 Die Bedingungen für die Wechselwirkung zwischen dem Heizelement und der Atmosphäre im Ofen;
3 Die Verflüchtigung des Materials des Heizelements.
Das Heizelement eines Vakuumwiderstandsofens überträgt die Wärme nur durch Strahlung auf die Ladung. Wenn alle anderen Bedingungen gleich sind, ist die Temperatur des Heizelements in einem Vakuumwiderstandsofen höher als die eines Nicht-Vakuum-Widerstandsofens. Die Temperaturdifferenz ist jedoch in einem niedrigen Temperaturofen nur signifikant, wobei die Temperatur des Heizelements in einem niedrigen Temperaturofen viel niedriger ist als die zulässige Grenztemperatur. Daher gibt es tatsächlich keinen Einfluss auf die Lebensdauer des Heizelements.
Aus Sicht der Wechselwirkung mit der Atmosphäre im Ofen sind die Arbeitsbedingungen des Heizelements in einem Vakuumbeständigkeitsofen besser als die in einem nicht-vakuumischen Widerstandsofen, insbesondere viel besser als die in einer oxidierenden Atmosphäre im Ofen. Ein Heizelement, das in einer oxidierenden Atmosphäre arbeitet, sollte gegen Oxidation resistent sein, aber es besteht keine solche Anforderung für das Heizelement in einem Vakuumwiderstandsofen.
Die schädliche Wirkung der Atmosphäre auf das Heizelement ist nicht nur auf die chemische Reaktion zwischen Gas und Heizelement zurückzuführen, sondern auch, weil einige Materialien, insbesondere seltene Metalle, brüchig werden und aufgrund der Absorption einer großen Menge an Gas beim Erhitzen schnell beschädigt werden. Diese Metalle können für lange Zeit unter hohem Vakuum zuverlässig funktionieren.
Das Vakuum hat auch nachteilige Auswirkungen auf die Arbeit des Heizelements. Das Problem ist, dass mit zunehmender Temperatur des Heizelements auch der Dampfdruck zunimmt. Bei einer bestimmten Temperatur und einem bestimmten Vakuumgrad erreicht die Verflüchtigung des Heizelements häufig eine große Größenordnung, und die Lebensdauer wird kürzer, was sehr unwirtschaftlich ist.
In Lowperature-Vakuumwiderstandsöfen sind die häufig verwendeten Materialien für Heizelemente hauptsächlich Nickel-Chrom-Legierungen oder Eisenchrom-Aluminium-Legierungen. In Hochtemperaturöfen werden hauptsächlich Molybdän, Tantal, Wolfram, Graphit usw. verwendet. Die Struktur von Nickel-Chrom-Legierung und Eisen-Chrom-Aluminium-Legierungsheizelementen ist genau die gleiche wie in Nicht-Vakuumöfen. Das Heizelement ist leicht zu schweißen und zu biegen, daher ist es nicht schwer zu produzieren und zu verbinden. Der Anwendungsbereich von Nickelchrom- und Eisen-Chrom-Aluminium-Erwärmungselementen in Vakuumbeständigkeitsöfen liegt unter 1000 Grad.
