Os elementos de aquecimento são componentes cruciais em muitas aplicações industriais e científicas.
São normalmente fabricados a partir de materiais com elevada resistividade, pontos de fusão elevados, coeficientes de temperatura baixos e resistência à oxidação.
Vamos explorar os cinco principais materiais normalmente utilizados como elementos de aquecimento.
Quais são os materiais mais comuns utilizados como elementos de aquecimento? 5 materiais principais explicados
1. Metais
Os metais são frequentemente utilizados como elementos de aquecimento.
Estes metais são normalmente ligas, sendo o ferro-crómio, o alumínio e o níquel-crómio as escolhas mais populares.
Estas ligas são escolhidas pela sua elevada resistência à oxidação e capacidade de suportar temperaturas elevadas.
Por exemplo, as ligas de níquel-crómio (Nichrome) são muito utilizadas porque podem resistir à oxidação até 1.150°C e manter uma resistência suficiente.
As ligas Ni-Cr-Fe, que são mais económicas, são recomendadas para utilização até 950°C.
Outras ligas contendo ferro, crómio, cobalto e alumínio podem suportar temperaturas até 1350°C.
2. Grafite
A grafite é outro material comummente utilizado em elementos de aquecimento, especialmente em fornos de vácuo.
É valorizado pela sua resistência a altas temperaturas, pequena expansão térmica e forte resistência ao choque térmico.
A resistência mecânica da grafite melhora com a temperatura, atingindo o seu máximo por volta dos 1700°C.
Também é conhecido pela sua boa maquinabilidade, grande área de radiação e resistência ao choque térmico.
No entanto, é volátil a altas temperaturas e requer proteção contra descargas de vácuo.
3. Carboneto de silício
O carboneto de silício é um material semi-metálico frequentemente classificado como cerâmica.
É utilizado em elementos de aquecimento devido à sua capacidade de ligação e decomposição a altas temperaturas.
No entanto, requer um manuseamento cuidadoso, uma vez que pode amolecer a temperaturas de cerca de 1300°C.
O carboneto de silício é particularmente útil em ambientes onde são necessários efeitos de purificação.
Reage com o oxigénio e o vapor de água no gás residual dos fornos de vácuo, simplificando o sistema de vácuo e reduzindo os custos.
4. Ligas de alumínio ferro-crómio
As ligas de alumínio ferro-crómio são conhecidas pela sua excelente resistência à oxidação e resistência a altas temperaturas.
Estas ligas são frequentemente utilizadas em aplicações onde é necessária uma estabilidade a longo prazo a altas temperaturas.
São particularmente úteis em fornos industriais e elementos de aquecimento que funcionam em ambientes agressivos.
5. Ligas de níquel-crómio
As ligas de níquel-crómio, como o nicrómio, são amplamente utilizadas devido à sua elevada resistência à oxidação e à capacidade de manter a resistência a altas temperaturas.
Estas ligas são ideais para aplicações que exigem um desempenho consistente em condições extremas.
São normalmente utilizadas em elementos de aquecimento para fornos industriais, fornos e outras aplicações de alta temperatura.
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