Zuerst die Definition des spezifischen Widerstands
Der spezifische Widerstand wird auch als Widerstand oder spezifischer Widerstand bezeichnet. Es ist ein elektrischer Parameter, der den Widerstand eines Leiters gegen den Durchgang von Strom darstellt. Die Beziehung zwischen dem spezifischen Widerstand und dem Widerstand eines Leiters ist wie folgt:
R=ρL/S
wo, der Widerstand des R-Leiters, Ω;
L-Leiterlänge, m;
S-Querschnittsfläche des Leiters, mm2;
ρ-Widerstand des Leiters, μΩ·m.
Der spezifische Widerstand ist ein von der geometrischen Größe des Legierungsmaterials unabhängiger elektrischer Parameter, der mit seiner chemischen Zusammensetzung, seiner metallografischen Struktur (bezieht sich auf die Zusammensetzung mit den gleichen chemischen Eigenschaften, der Kristallstruktur und den physikalischen Eigenschaften der Metallstruktur, einschließlich fester Lösungen) identisch ist , Metallverbindungen und Reinstoffe. ), auf die Betriebstemperatur bezogen ist, ist eine wichtige Angabe zur Berechnung des Widerstandswertes des elektrothermischen Legierungsmaterials.
Zweitens die Eigenschaften des elektrischen Widerstands der Legierung
Eines der Merkmale, das elektrothermische Legierungsmaterialien von gewöhnlichen leitfähigen Materialien unterscheidet, besteht darin, dass bestimmte Anforderungen an den spezifischen Widerstand des Materials gestellt werden. Gewöhnliche leitfähige Materialien hoffen, dass der spezifische Widerstand so gering wie möglich ist, und das elektrische Legierungsmaterial muss einen ausreichenden spezifischen Widerstand aufweisen, um sicherzustellen, dass das hergestellte elektrische Heizelement eine hohe elektrothermische Umwandlungsrate, eine kompakte Struktur, eine stabile Leistungsübertragung usw. aufweist elektrothermische Legierungsmaterialien müssen die folgenden Eigenschaften aufweisen.
(1) Hoher Widerstandswert: Elektrothermische Legierungsmaterialien sollten zuerst einen relativ hohen spezifischen Widerstand haben. Elektrische Heizelemente aus hochohmigen Materialien haben eine hohe elektrothermische Umwandlungseffizienz; Das Volumen des elektrischen Heizelements ist klein; Sparen Sie Legierungsmaterialien; Schnelles Aufheizen mit hoher Leistung kann realisiert werden. Dies ist besonders wichtig bei der Konstruktion von elektrischen Heizöfen mit hoher Temperatur, hoher Leistung und geringer Größe.
Bei der Konstruktion elektrischer Heizelemente sollten grundsätzlich Legierungsmaterialien mit hohem spezifischen Widerstand für Hochtemperaturkomponenten und Legierungsmaterialien mit niedrigem spezifischen Widerstand für Mittel- und Niedertemperaturkomponenten ausgewählt werden.
(2) Der spezifische Widerstand während des Gebrauchs bleibt stabil: Der spezifische Widerstand des elektrischen Heizelements sollte während des Gebrauchs stabil bleiben. Je kleiner die Widerstandsänderung ist, desto kleiner ist die Widerstandsänderung des Elements und desto kleiner ist die Änderung der elektrischen Heizleistung, wodurch eine gute und stabile Heizqualität sichergestellt wird.
Elektrothermische Legierungen können bei hohen Temperaturen Änderungen des spezifischen Widerstands aufgrund von Änderungen in der chemischen Zusammensetzung und der Ausscheidung von Verbindungen entlang Korngrenzen oder innerhalb von Körnern verursachen. Nickel-Chrom- und Nickel-Chrom-Legierungen haben eine relativ stabile metallografische Struktur bei hohen Temperaturen, sodass der spezifische Widerstand während des Langzeitgebrauchs stabil ist. Im Gegensatz dazu ist die Stabilität von Eisen-Chrom-Aluminium-Legierungen relativ schlecht, hauptsächlich weil der Aluminiumgehalt in der Legierung sequentiell abnimmt, was zu Änderungen des spezifischen Widerstands führt.
(3) Die Gleichmäßigkeit des spezifischen Widerstands sollte gut sein: Die Gleichmäßigkeit des spezifischen Widerstands bedeutet, dass der spezifische Widerstand oder Widerstandswert pro Meter jedes Meters und jeder Charge von Draht oder Band aus elektrothermischer Legierung gleichmäßig sein sollte, und je kleiner der Schwankungsbereich, desto besser. Die Gleichmäßigkeit des spezifischen Widerstands hängt von vielen Faktoren ab, wie z. B. dem Schmelzen der Legierung, dem Knüppel, der Wärmebehandlung und dem Einzelgewicht des Walzdrahts.
Die Gleichmäßigkeit des spezifischen Widerstands von Nickel-Chrom- und Nickel-Chrom-Ferrolegierungen ist besser als die von Eisen-Chrom-Aluminium-Legierungen, und das Aluminium in letzteren neigt während des Schmelzens und Blockgießens zur Segregation (das Phänomen der ungleichmäßigen Verteilung der Bestandteile in die Legierung während der Kristallisation wird als Segregation bezeichnet), was zu einer Abnahme der Legierungsgleichmäßigkeit führt.
Die Homogenität des spezifischen Widerstands ist besonders wichtig für Filamente und dünne Streifen. Da die meisten von ihnen zur Herstellung elektrischer Heizelemente für Haushaltsgeräte in großen Chargen verwendet werden, ist die Leistung jeder Komponente unterschiedlich, wenn die Gleichmäßigkeit des spezifischen Widerstands schlecht ist.
(4) Der Änderungswert des spezifischen Widerstands mit der Temperatur ist gering: Es gibt eine lineare Beziehung zwischen dem spezifischen Widerstand und der Temperatur, und diese Beziehung kann durch den Temperaturkoeffizienten des Widerstands ausgedrückt werden. Je kleiner der Absolutwert des Temperaturkoeffizienten des Widerstands eines idealen elektrothermischen Legierungsmaterials ist, desto besser. Je kleiner der Temperaturkoeffizient des Widerstands ist, desto kleiner ist die Widerstandsänderung während des Heizvorgangs und desto kleiner ist der Widerstandsschwankungswert des elektrischen Heizelements, wodurch eine gleichmäßige Erwärmung erreicht werden kann.
