Physikalische Eigenschaften von Legierungen zum elektrischen Erhitzen – elektrischer Widerstand
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Physikalische Eigenschaften von Legierungen zum elektrischen Erhitzen – elektrischer Widerstand
1, Definition des elektrischen Widerstands
Elektrischer Widerstand, auch Widerstandskoeffizient oder spezifischer Widerstand genannt. Es handelt sich um einen elektrischen Parameter, der den Widerstand eines Leiters gegenüber dem Stromdurchgang darstellt. Der Zusammenhang zwischen dem spezifischen Widerstand eines Leiters und seinem Widerstand ist wie folgt:
R= ρ L/S
Darunter ist der Widerstand des R-Leiters Ω;
Die Länge des L-Leiters, m;
Querschnittsfläche des S-Leiters, mm2;
ρ- Der elektrische Widerstand eines Leiters, μ Ω · m.
Der elektrische Widerstand ist ein elektrischer Parameter, der unabhängig von den geometrischen Abmessungen eines Legierungsmaterials ist. Es hängt mit seiner chemischen Zusammensetzung, seiner metallografischen Struktur (bezieht sich auf die Zusammensetzung mit den gleichen chemischen Eigenschaften, der gleichen Kristallstruktur und den gleichen physikalischen Eigenschaften in der Metallstruktur, einschließlich fester Lösungen, Metallverbindungen und Reinsubstanzen) und der Arbeitstemperatur zusammen. Dies sind wichtige Daten zur Berechnung des Widerstandswerts von Legierungsmaterialien zur elektrischen Erwärmung.
2, Die Eigenschaften des elektrischen Widerstands von elektrischen Heizlegierungen
Eines der Merkmale, die elektrische Heizlegierungsmaterialien von gewöhnlichen leitfähigen Materialien unterscheiden, besteht darin, dass bestimmte Anforderungen an den spezifischen elektrischen Widerstand der Materialien gestellt werden. Gewöhnliche leitfähige Materialien hoffen auf einen geringeren spezifischen Widerstand, während elektrische Heizlegierungsmaterialien einen ausreichenden spezifischen Widerstand aufweisen müssen, um sicherzustellen, dass die hergestellten elektrischen Heizelemente eine hohe elektrische Heizumwandlungsrate, eine kompakte Struktur, eine stabile Leistungsübertragung usw. aufweisen. Daher ist der elektrische Widerstand von elektrisch Heizlegierungsmaterialien müssen die folgenden Eigenschaften aufweisen.
(1) Hoher spezifischer Widerstandswert: Elektrische Heizlegierungsmaterialien sollten zunächst einen relativ hohen spezifischen Widerstand aufweisen. Elektrische Heizelemente aus hochohmigen Materialien weisen einen hohen Wirkungsgrad bei der Umwandlung elektrischer Heizungen auf. Das Volumen elektrischer Heizelemente ist gering; Sparen Sie Legierungsmaterialien; Es kann eine hohe Leistung und schnelle Erwärmung erreichen. Dies ist besonders wichtig bei der Konstruktion elektrischer Heizöfen mit hoher Temperatur, hoher Leistung und kleinem Volumen.
Bei der Konstruktion elektrischer Heizelemente besteht das Prinzip darin, Legierungsmaterialien mit hohem spezifischem elektrischem Widerstand für Hochtemperaturelemente und Legierungsmaterialien mit niedrigerem elektrischem Widerstand für Elemente mittlerer und niedriger Temperatur zu wählen.
(2) Stabiler elektrischer Widerstand während des Gebrauchs: Der elektrische Widerstand elektrischer Heizelemente sollte während des Gebrauchs stabil bleiben. Je kleiner die Widerstandsänderung ist, desto geringer ist die Widerstandsänderung des Bauteils und desto geringer ist die Änderung der Heizleistung, wodurch eine gute und stabile Heizqualität gewährleistet wird.
Elektrische Heizlegierungen können bei hohen Temperaturen aufgrund von Änderungen in der chemischen Zusammensetzung und der Ausfällung von Verbindungen entlang der Korngrenzen oder innerhalb der Körner zu Änderungen des spezifischen elektrischen Widerstands führen. Die metallografische Struktur von Nickel-Chrom- und Nickel-Chrom-Eisen-Legierungen ist bei hohen Temperaturen relativ stabil, daher ist der elektrische Widerstand bei Langzeitgebrauch stabil. Im Gegensatz dazu ist die Stabilität von Eisen-Chrom-Aluminium-Legierungen relativ schlecht, was hauptsächlich auf die sukzessive Abnahme des Aluminiumgehalts in der Legierung zurückzuführen ist, was zu Änderungen im spezifischen elektrischen Widerstand führt.
(3) Gute Gleichmäßigkeit des elektrischen Widerstands: Die Gleichmäßigkeit des elektrischen Widerstands bezieht sich auf die Gleichmäßigkeit des elektrischen Widerstands oder Widerstandswerts pro Meter für jeden Meter und jede Charge von Drähten oder Streifen aus elektrischer Heizlegierung, wobei ein kleinerer Schwankungsbereich besser ist. Die Gleichmäßigkeit des spezifischen elektrischen Widerstands hängt von vielen Faktoren ab, wie z. B. dem Schmelzen der Legierung, dem Gießen, der Wärmebehandlung und dem Einzelgewicht der Walzdrähte.
Die Gleichmäßigkeit des elektrischen Widerstands von Legierungen der Nickel-Chrom-Reihe und der Nickel-Chrom-Eisen-Reihe ist besser als die von Legierungen der Eisen-Chrom-Aluminium-Reihe. Das darin enthaltene Aluminium neigt beim Schmelzen und Gießen zur Entmischung (die ungleichmäßige Verteilung verschiedener Bestandteile in der Legierung während der Kristallisation wird als Entmischung bezeichnet), was zu einer Verschlechterung der Gleichmäßigkeit der Legierung führt.
Die Gleichmäßigkeit des elektrischen Widerstands ist besonders wichtig bei feinen Drähten und dünnen Bändern. Weil
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