電阻絲爐的基本原理

它主要由電阻絲和絕熱材料兩部分組成，電阻絲是用來將電能轉(zhuǎn)換成熱能，絕熱材料起保溫作用。使爐膛達到要求的溫度并有合適的溫度分布，此外，爐體還包括爐管、爐架、爐殼、接線柱等。爐管用于放置試料，爐殼內(nèi)容納絕緣材料，爐架支撐爐體，接線柱用接通電源和電阻絲連接。電阻爐是一個將電能轉(zhuǎn)換成熱能的裝置

電熱絲發(fā)熱的原理是電流的熱效應(yīng)。電流的熱效應(yīng)：當(dāng)電流通過電阻時，電流做功而消耗電能，產(chǎn)生了熱量，這種現(xiàn)象叫做電流的熱效應(yīng)。實踐證明，電流通過導(dǎo)體所產(chǎn)生的熱量和電流的平方，導(dǎo)體本身的電阻值以及電流通過的時間成正比。這是英國科學(xué)家焦耳和俄國科學(xué)家楞次得出的結(jié)論，被人稱作焦耳定律、楞次定律。

電阻絲發(fā)熱原理

電熱絲是最為常見的一種發(fā)熱元件，其作用是在通電后發(fā)熱，將電能轉(zhuǎn)化為熱能。電熱絲的應(yīng)用范圍很廣，多種常用電熱設(shè)備都會采用電熱絲作為發(fā)熱元件，因此電熱絲在醫(yī)療、化工、電子、電器、冶金機械、陶瓷玻璃加工等行業(yè)都有應(yīng)用。

1、電熱絲的工作原理

電熱絲的工作原理與其他金屬發(fā)熱元件相同，都是金屬通電后的電熱現(xiàn)象。電熱就是指電流在通過導(dǎo)體后，電流會產(chǎn)生一定的熱量并被導(dǎo)體傳遞出來。電熱絲本身就是金屬導(dǎo)體，在通電后即會散發(fā)出熱量、提供熱能。

2、電熱絲的種類劃分

電熱絲的種類是根據(jù)電熱絲的化學(xué)元素含量及組織結(jié)構(gòu)不同來劃分的。電熱絲的種類有鐵鉻鋁合金電熱絲和鎳鉻合金電熱絲。這兩種電熱絲作為電熱元件，在功能特性方面各有不同。

3、鐵鉻鋁合金電熱絲的優(yōu)缺點

鐵鉻鋁合金電熱絲的優(yōu)點是運行溫度高，實驗得出鐵鉻鋁合金電熱絲的最高運行溫度可到1400℃。鐵鉻鋁合金電熱絲的使用壽命長、電阻率高、表面復(fù)合高，并有較好的抗氧化性。

鐵鉻鋁合金電熱絲的缺點是在高溫環(huán)境下的強度較低，隨著溫度的升高鐵鉻鋁合金電熱絲的可塑性會增強，也就是說鐵鉻鋁合金電熱絲在高溫中容易發(fā)生變形，且變形后不易修復(fù)。

4、鎳鉻合金電熱絲的優(yōu)缺點

鎳鉻合金電熱絲的優(yōu)點是在高溫環(huán)境中的強度高，長期高溫運行不易變形，不易改變結(jié)構(gòu)，且鎳鉻合金電熱絲的常溫塑性好，變形后的修復(fù)較為簡單。此外，鎳鉻合金電熱絲的輻射率高、不帶磁性、耐腐蝕能力好、使用壽命長。

鎳鉻合金電熱絲的缺點是運行溫度不能達到上一種電熱絲的水平。鎳鉻合金電熱絲的制造需要使用鎳，這種金屬的價格高于鐵、鉻、鋁的價格，因此鎳鉻合金電熱絲的制造成本較高，不利于成本控制。

電熱元件的種類與特點

電熱元件是實現(xiàn)電能向熱能轉(zhuǎn)化的一類元件，各種的電熱設(shè)備都要使用電熱元件來發(fā)熱。電熱元件從問世的那一天起，就在人們的生產(chǎn)生活中擔(dān)任著重要的角色。今天，我們來看看電熱元件的種類與優(yōu)缺點。

1、電熱絲

電熱絲是最早出現(xiàn)的一種電熱元件，它是以電熱為基本工作原理來實現(xiàn)能量轉(zhuǎn)化的。電熱絲雖然為傳統(tǒng)電熱元件，但至今尚未被替代，現(xiàn)在電熱絲依然在各個領(lǐng)域，特別是工業(yè)生產(chǎn)及實驗室被廣泛使用。

電熱絲在近年來多采用鐵鉻鋁合金和鎳鉻合金，鐵鉻鋁合金的最高溫度已經(jīng)達到了1400℃。電熱絲的基礎(chǔ)上，近些年發(fā)展出了電熱棒、電熱盤、電熱片等電熱元件，但它們的本質(zhì)依然是電熱絲，其原理也脫離不了電熱。

電熱絲的優(yōu)點是加熱溫度和耐熱溫度高，技術(shù)成熟、易于制造且方便配套應(yīng)用于各種電熱設(shè)備。電熱絲的缺點是它的能量轉(zhuǎn)換率較低，發(fā)熱過程中伴隨著發(fā)光過程，因此電能轉(zhuǎn)換率只能達到60%到70%。

2、PTC電熱元件

PTC的全稱是Positive Temperature Coefficient，也就是熱敏電阻，它是將導(dǎo)電材料經(jīng)過復(fù)合燒結(jié)而成的一種電熱元件。PTC電熱元件是繼電熱絲之后出現(xiàn)的一種電熱元件，受限于居里溫度的限制，只能在350℃以下的加熱中使用，應(yīng)用于各種小功率低溫電熱設(shè)備。

PTC電熱元件的優(yōu)點是加熱時無明火，加熱效率可達70%。PTC電熱元件的缺點是抗震性能差、不能隨意切割使用，特別是PTC電熱元件受居里溫度的限制，不能用于350℃以上的加熱，因此PTC電熱元件在實際生產(chǎn)生活中的應(yīng)用只能局限在低溫加熱領(lǐng)域。

3、導(dǎo)電涂料

導(dǎo)電涂料也被稱為黑膜，產(chǎn)生于20世紀50年代末，在被噴涂于絕緣材料表面后可以作為電熱元件使用。導(dǎo)電涂料本身的用途很多，而作為電熱元件的應(yīng)用較少，它的優(yōu)點是面狀加熱、散熱面積大、抗震性能好，但缺點是發(fā)熱層易脫落，且只能適用于200℃以下加熱。

4、電熱膜

電熱膜是近年來新興的一種電熱元件，它是吸取了PTC和導(dǎo)電涂料兩種電熱元件的特點制造而成的。電熱膜目前主要應(yīng)用在室內(nèi)取暖和環(huán)境溫度保持等方面，如建筑物取暖、育雛室保溫等。

電熱膜的優(yōu)點是無明火加熱、面狀加熱、熱阻少、導(dǎo)熱快、使用壽命長，且易于切割和分離，特別是電熱膜的電能轉(zhuǎn)換效率高達90%、熱能損失小。

電熱膜的缺點是升溫速度慢、加熱溫度尚不能達到較高數(shù)值，停電后熱量消散速度快