Un elemento calefactor debe poseer varias propiedades clave para funcionar eficazmente, como una alta resistividad, un punto de fusión elevado, un coeficiente de temperatura bajo y resistencia a la oxidación. Entre los materiales que suelen utilizarse para los elementos calefactores se encuentran las aleaciones de níquel y cromo, y las aleaciones de níquel, cromo y hierro. La selección de un elemento calefactor depende de la potencia calorífica deseada y de las condiciones específicas de uso, como la temperatura y el entorno.
Alta resistividad:
Un material con alta resistencia específica es esencial para un elemento calefactor porque permite generar una cantidad significativa de calor con una pequeña cantidad de material. Esta propiedad garantiza que una longitud corta de alambre pueda producir la cantidad de calor necesaria, lo que hace que el elemento calefactor sea eficiente y compacto.Alto punto de fusión:
El material utilizado para un elemento calefactor debe tener un punto de fusión elevado para soportar altas temperaturas sin fundirse. Esto es crucial para aplicaciones en las que el elemento calefactor debe alcanzar y mantener altas temperaturas, garantizando su durabilidad y seguridad.
Bajo coeficiente de temperatura:
Un coeficiente de temperatura bajo significa que la resistencia del material no varía significativamente con los cambios de temperatura. Esto es importante porque si la resistencia cambia con la temperatura, la corriente de arranque podría ser demasiado alta, dañando potencialmente el elemento o causando problemas de seguridad.Resistencia a la oxidación:
El material debe ser capaz de soportar altas temperaturas sin oxidarse. La oxidación puede debilitar el material y obligar a sustituirlo con frecuencia, lo que resulta ineficaz y costoso. Los materiales como las aleaciones de níquel-cromo (nicromo) son especialmente resistentes a la oxidación, por lo que son adecuados para aplicaciones de alta temperatura.
Selección de materiales:
La elección del material para un elemento calefactor depende de los requisitos específicos de la aplicación, incluida la temperatura máxima y el entorno en el que funcionará el elemento. Por ejemplo, las aleaciones de Ni-Cr son adecuadas para temperaturas de hasta 1.150°C, mientras que las aleaciones de Ni-Cr-Fe se recomiendan para temperaturas de hasta 950°C. La adición de hierro a la aleación reduce la temperatura a la que se produce la oxidación, pero también disminuye el coste.Sección transversal:
La sección transversal del material del elemento calefactor también influye en su rendimiento. Una sección transversal mayor reduce la resistencia, lo que permite que fluya más corriente y aumenta la producción de calor. Esto es especialmente importante en aplicaciones que requieren una gran potencia calorífica, en las que se utilizan elementos más gruesos.
