Los elementos de hornos de alta temperatura se fabrican con materiales especiales que soportan el calor extremo y las condiciones de funcionamiento más duras.Los materiales utilizados varían en función del tipo de horno, el rango de temperatura y la aplicación.Entre los materiales más comunes se encuentran el platino, el disiliciuro de wolframio, el disiliciuro de molibdeno, el molibdeno, el carburo de silicio, el aluminio hierro-cromo, las aleaciones de níquel-cromo, el wolframio, el tántalo y el grafito.Estos materiales se eligen por sus altos puntos de fusión, su resistencia a la oxidación y su capacidad para mantener la integridad estructural a temperaturas elevadas.En el caso de los hornos de vacío que funcionan a temperaturas superiores a 1.200 °C, suelen preferirse metales puros como el wolframio, el tántalo y el grafito, debido a su estabilidad en entornos con poco oxígeno.
Explicación de los puntos clave:
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Materiales exóticos para aplicaciones de alta temperatura
- Materiales como el platino, el disiliciuro de wolframio, el disiliciuro de molibdeno y el carburo de silicio se utilizan habitualmente en hornos de alta temperatura.
- Estos materiales se eligen por su excepcional estabilidad térmica y resistencia a la oxidación a temperaturas extremas.
- Por ejemplo, el carburo de silicio es ideal para hornos que funcionan en atmósferas oxidantes, mientras que el disiliciuro de molibdeno es adecuado tanto para entornos oxidantes como reductores.
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Aleaciones para hornos industriales
- Las aleaciones de hierro-cromo-aluminio y níquel-cromo se utilizan ampliamente en hornos industriales.
- Estas aleaciones son rentables y pueden moldearse en forma cilíndrica, semicircular o plana para conseguir una distribución eficaz del calor.
- Suelen utilizarse en hornos con temperaturas de funcionamiento inferiores a 1200°C.
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Metales puros para hornos de vacío
- Para los hornos de vacío que funcionan a más de 1200°C, se prefieren metales puros como el tungsteno, el tántalo y el grafito.
- Estos materiales mantienen su integridad estructural en entornos con poco oxígeno y tienen puntos de fusión elevados.
- El grafito es especialmente favorecido por su ligereza y excelente conductividad térmica.
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Formas y configuraciones especializadas
- Los elementos calefactores están disponibles en varias formas, como el grafito curvado ligero o las tiras de molibdeno.
- Opciones como las tiras de molibdeno puro o lantanado ofrecen un mayor rendimiento en aplicaciones específicas.
- La elección de la forma depende del diseño del horno y del rendimiento térmico requerido.
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Selección del material en función de las condiciones de funcionamiento
- La selección del material del elemento calefactor depende de factores como el rango de temperatura, la atmósfera (oxidante, reductora o de vacío) y el esfuerzo mecánico.
- Por ejemplo, el tungsteno es ideal para hornos de vacío de temperatura ultra alta, mientras que el carburo de silicio es más adecuado para entornos oxidantes.
Al conocer las propiedades y aplicaciones de estos materiales, los compradores pueden tomar decisiones informadas a la hora de seleccionar elementos calefactores para hornos de alta temperatura.
Tabla resumen:
| Material | Propiedades principales | Aplicaciones |
|---|---|---|
| Platino | Alto punto de fusión, resistencia a la oxidación | Hornos de alta temperatura, procesamiento químico |
| Disiliciuro de tungsteno | Excepcional estabilidad térmica, resistencia a la oxidación | Entornos oxidantes y reductores |
| Disilicida de molibdeno | Alta estabilidad térmica, resistencia a la oxidación | Entornos oxidantes y reductores |
| Carburo de silicio | Excelente resistencia a la oxidación, conductividad térmica | Atmósferas oxidantes |
| Aluminio hierro-cromo | Rentabilidad, eficiencia en la distribución del calor | Hornos industriales (<1200°C) |
| Aleaciones de níquel y cromo | Formas rentables y versátiles | Hornos industriales (<1200°C) |
| Tungsteno | Alto punto de fusión, integridad estructural en vacío | Hornos de vacío de ultra alta temperatura |
| Tántalo | Alto punto de fusión, estabilidad en entornos con poco oxígeno | Hornos de vacío (>1200°C) |
| Grafito | Ligero, excelente conductividad térmica | Hornos de vacío (>1200°C) |
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