Los elementos calefactores son componentes cruciales en muchas aplicaciones industriales y científicas.
Se suelen fabricar con materiales de alta resistividad, altos puntos de fusión, bajos coeficientes de temperatura y resistencia a la oxidación.
Veamos los cinco materiales más utilizados como elementos calefactores.
¿Cuáles son los materiales más utilizados como elementos calefactores? Explicación de los 5 materiales clave
1. Metales
Los metales se utilizan a menudo como elementos calefactores.
Estos metales suelen ser aleaciones, siendo el hierro-cromo-aluminio y el níquel-cromo las opciones más populares.
Estas aleaciones se eligen por su gran resistencia a la oxidación y su capacidad para soportar altas temperaturas.
Por ejemplo, las aleaciones de níquel-cromo (Nichrome) son muy utilizadas porque pueden resistir la oxidación hasta 1.150°C y mantener una resistencia suficiente.
Las aleaciones Ni-Cr-Fe, más económicas, se recomiendan para temperaturas de hasta 950°C.
Otras aleaciones que contienen hierro, cromo, cobalto y aluminio pueden soportar temperaturas de hasta 1.350°C.
2. Grafito
El grafito es otro material muy utilizado en elementos calefactores, especialmente en hornos de vacío.
Se valora por su resistencia a las altas temperaturas, su pequeña dilatación térmica y su gran resistencia al choque térmico.
La resistencia mecánica del grafito mejora con la temperatura, alcanzando su punto máximo en torno a los 1700°C.
También es conocido por su buena maquinabilidad, su gran área de radiación y su resistencia al choque térmico.
Sin embargo, es volátil a altas temperaturas y requiere protección contra las descargas de vacío.
3. Carburo de silicio
El carburo de silicio es un material semimetálico clasificado a menudo como cerámica.
Se utiliza en elementos calefactores debido a su capacidad para adherirse y descomponerse a altas temperaturas.
Sin embargo, requiere una manipulación cuidadosa, ya que puede reblandecerse a temperaturas en torno a los 1300°C.
El carburo de silicio es especialmente útil en entornos donde se necesitan efectos purificadores.
Reacciona con el oxígeno y el vapor de agua del gas residual de los hornos de vacío, lo que simplifica el sistema de vacío y reduce los costes.
4. Aleaciones de aluminio hierro-cromo
Las aleaciones de aluminio hierro-cromo son conocidas por su excelente resistencia a la oxidación y a las altas temperaturas.
Estas aleaciones se utilizan a menudo en aplicaciones en las que se requiere estabilidad a largo plazo a altas temperaturas.
Son particularmente útiles en hornos industriales y elementos calefactores que operan en ambientes agresivos.
5. Aleaciones de níquel-cromo
Las aleaciones de níquel-cromo, como el nicromo, se utilizan mucho por su gran resistencia a la oxidación y su capacidad para mantener la resistencia a altas temperaturas.
Estas aleaciones son ideales para aplicaciones que requieren un rendimiento constante en condiciones extremas.
Se utilizan habitualmente en elementos calefactores para hornos industriales, estufas y otras aplicaciones de alta temperatura.
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