Quando attraversati da corrente elettrica, quasi tutti i conduttori possono generare calore. Tuttavia, non tutti i conduttori sono adatti alla realizzazione di elementi riscaldanti. È necessaria la corretta combinazione di caratteristiche elettriche, meccaniche e chimiche. Di seguito sono riportate le caratteristiche importanti per la progettazione degli elementi riscaldanti.
Resistività:Per generare calore, l'elemento riscaldante deve avere una resistenza sufficiente. Tuttavia, la resistenza non può essere sufficientemente elevata da diventare un isolante. La resistenza è pari alla resistività moltiplicata per la lunghezza del conduttore diviso per la sezione trasversale del conduttore. Per una data sezione trasversale, per ottenere un conduttore più corto, si utilizza un materiale ad alta resistività.
Proprietà antiossidanti:L'ossidazione può consumare gli elementi riscaldanti, riducendone la capacità o danneggiandone la struttura. Ciò limita la durata dell'elemento riscaldante. Per gli elementi riscaldanti metallici, la formazione di leghe con ossidi aiuta a resistere all'ossidazione formando uno strato di passivazione.
Coefficiente di temperatura della resistenza: nella maggior parte dei conduttori, all'aumentare della temperatura aumenta anche la resistenza. Questo fenomeno ha un impatto più significativo su alcuni materiali rispetto ad altri. Per il riscaldamento, è solitamente preferibile utilizzare un valore inferiore.
Proprietà meccaniche:Man mano che il materiale si avvicina alla fase di fusione o ricristallizzazione, è più soggetto a indebolimento e deformazione rispetto al suo stato a temperatura ambiente. Un buon elemento riscaldante può mantenere la sua forma anche ad alte temperature. D'altra parte, anche la duttilità è un'importante proprietà meccanica, soprattutto per gli elementi riscaldanti metallici. La duttilità consente al materiale di essere trafilato in fili e formato senza comprometterne la resistenza alla trazione.
Punto di fusione:Oltre al significativo aumento della temperatura di ossidazione, anche il punto di fusione del materiale ne limita la temperatura di esercizio. Il punto di fusione degli elementi riscaldanti metallici è superiore a 1300 °C.
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Data di pubblicazione: 16-09-2023
