Akım geçtiğinde, hemen hemen tüm iletkenler ısı üretebilir. Ancak, tüm iletkenler ısıtma elemanları için uygun değildir. Elektriksel, mekanik ve kimyasal özelliklerin doğru kombinasyonu gereklidir. Aşağıdakiler, ısıtma elemanı tasarımı için önemli olan özelliklerden bazılarıdır.
Direnç: Isı üretmek için ısıtma elemanının yeterli dirence sahip olması gerekir. Ancak direnç yalıtkan olacak kadar yüksek olamaz. Direnç, iletken uzunluğu ile çarpılan özdirencin iletken kesitine bölünmesine eşittir. Belirli bir kesit için daha kısa bir iletken elde etmek için özdirenci yüksek bir malzeme kullanılır.
Isıtma elemanı Direnç, uzunluk, ilişkinin enine kesit fonksiyonu
Oksidasyon direnci: Isı genellikle metallerin ve seramiklerin oksidasyonunu hızlandırır. Oksidasyon, ısıtma elemanını tüketerek kapasitesini düşürür veya yapısına zarar verir. Bu, ısıtma elemanının ömrünü sınırlar. Metal ısıtma elemanları için, pasivasyon tabakası oluşturarak oksidasyona direnmeye yardımcı olan oksitlerle alaşımlar oluşturulur. Seramik ısıtma elemanları için, SiO2 veya Al2O3'ün koruyucu anti-oksidasyon ölçeği en yaygın olanıdır. Grafit gibi oksitleyici ortamlarda kullanıma uygun olmayan ısıtma elemanı türleri en çok vakumlu fırınlarda veya havanın olmadığı H2, N2, Ar veya He gibi oksitleyici olmayan atmosfer gazları içeren fırınlarda kullanılır. ısıtma odasında.
Sıcaklık direnci katsayısı: Malzemenin özdirencinin sıcaklıkla değiştiğine dikkat edin. Çoğu iletkende, sıcaklık arttıkça direnç artar. Bu fenomen, bazı malzemeleri diğerlerinden daha belirgin şekilde etkiler. Yüksek sıcaklık direnci katsayısı esas olarak termal uygulamalarda kullanılır. Ateş için genellikle daha düşük bir değerin kullanılması tercih edilir. Bazı durumlarda dirençteki değişiklikler doğru bir şekilde tahmin edilebilse de, daha fazla güç sağlamak için dirençte keskin bir artış gerekir. Sistemi değişen dirençliliğe uyarlamak için kontrol veya geri besleme sistemleri kullanılır.
