O elemento de aquecimento MoSi é um tipo de elemento de aquecimento por resistência feito essencialmente de dissiliceto de molibdênio puro, sendo um material de alta densidade. Ele forma uma camada protetora cerâmica de quartzo densa na superfície em altas temperaturas para se proteger da oxidação, e possui uma forte resistência à oxidação.
A camada protetora do MoSi2 tem uma forte capacidade de regeneração em ambientes oxidativos e condições de alta temperatura. Apesar da aparência robusta dos elementos de aquecimento de dissiliceto de molibdênio, eles são materiais frágeis semelhantes a vidro, com baixa resistência a choques mecânicos.
Em atmosfera oxidante, a temperatura máxima do Elemento de Aquecimento MoSi2 pode chegar a 1900 ℃ (3452 ℉) e sua faixa de temperatura aplicável é de 500 ℃ a 1850 ℃ (932 ℉ - 3362 ℉).
Basicamente, a temperatura máxima do elemento é sempre 100 °C (212℉) mais alta do que a temperatura máxima do forno classificada, então, por exemplo, usamos elementos de 1800 °C (3272℉) em nossos fornos de 1700 °C (3092℉).
Os elementos de aquecimento Mosi2 retos são a forma mais comum e são usados em várias aplicações, incluindo cerâmica, metalurgia e tratamento térmico. Eles estão disponíveis em diferentes diâmetros e comprimentos, dependendo dos requisitos da aplicação.
Os elementos de aquecimento Mosi2 em forma de U são projetados para aplicações onde é necessária uma distribuição uniforme de calor. A forma em U permite uma área de superfície de aquecimento maior, o que ajuda a distribuir o calor de maneira uniforme por todo o forno. O elemento é composto por duas extremidades frias (Lu) e uma seção quente em forma de U (Le). As extremidades frias têm o dobro do diâmetro da seção quente e são fixadas por soldagem.
A forma em U é comumente usada na produção de vidro, cerâmica e metalurgia.
Os elementos de aquecimento Mosi2 em forma de W são projetados para aplicações de alta temperatura onde é necessária uma alta resistência ao choque térmico. A forma única em W permite que o elemento se expanda e contraia com mais liberdade, o que reduz a probabilidade de rachaduras ou quebras devido ao estresse térmico.
A forma em W é comumente usada na indústria de semicondutores e outras aplicações de alta temperatura.
Os elementos de aquecimento Mosi2 em forma de L são usados em aplicações onde o espaço é limitado ou onde um padrão de aquecimento específico é necessário. A forma em L permite posicionar o elemento de maneira a maximizar sua eficiência de aquecimento ao mesmo tempo em que minimiza sua pegada.
O formato em L é comumente usado na produção de cerâmica, vidro e metalurgia.
Os elementos de aquecimento Mosi2 de dupla espiral são projetados para aplicações onde é necessário um grau maior de eficiência de aquecimento. O design de dupla espiral permite uma área de superfície de aquecimento maior, o que aumenta a capacidade de aquecimento geral do elemento.
A forma de dupla espiral é comumente usada na produção de semicondutores, componentes eletrônicos e outras aplicações de alta temperatura.
Observação: Para mais detalhes, por favor veja este artigo:https://sicelement.com/different-shapes-of-mosi2-heating-elements/
O elemento de aquecimento MoSi2 tem uma forma longa e fina, tubular, com dois terminais. O corpo do elemento de aquecimento é composto por um material cerâmico denso, feito de MoSi2 de alta pureza sinterizado em altas temperaturas e tem um ponto de fusão elevado e boa resistência à oxidação.
O núcleo de molibdênio é revestido com vidro de quartzo. Os elementos se tornam quase líquidos à medida que se aproximam da temperatura máxima, e a superfície de vidro reage com o oxigênio na atmosfera do ar para formar um novo revestimento de vidro protetor na superfície do elemento.
Os dois terminais do elemento de aquecimento são feitos de materiais metálicos, como a liga de níquel-cromo (NiCr) ou a liga de tungstênio-rênio (Re). Esses materiais possuem boa condutividade elétrica e estabilidade térmica, podendo transferir eficientemente a energia elétrica em energia térmica.
Os elementos de aquecimento Mosi2 funcionam com base no princípio do aquecimento por resistência elétrica. Quando uma corrente elétrica é passada pelo elemento de aquecimento Mosi2, ele produz calor devido à resistência do material.
O calor gerado pelo elemento de aquecimento Mosi2 é proporcional à quantidade de corrente elétrica que passa por ele, o que permite um controle preciso da temperatura.
Os elementos de aquecimento Mosi2 possuem boa estabilidade e resistência mecânica em altas temperaturas, podendo manter um desempenho estável a longo prazo em temperaturas elevadas. Além disso, eles também possuem excelente resistência à oxidação e à corrosão, o que lhes confere uma longa vida útil quando utilizados em altas temperaturas.
Os elementos de aquecimento Mosi2 são relativamente caros e têm custos elevados, além de serem suscetíveis a choques mecânicos ou choques térmicos, o que pode levar a problemas como quebra.
Os elementos de aquecimento Mosi2 possuem uma temperatura de operação mais alta, vida útil mais longa e melhor estabilidade do que os elementos de aquecimento de fio de resistência. O elemento de aquecimento de fio de resistência é relativamente barato, mas é fácil de ser danificado devido a sobrecargas, e é propenso a problemas como oxidação e fratura em altas temperaturas.
Tanto os elementos de aquecimento Mosi2 quanto os elementos de aquecimento de carbeto de silício possuem estabilidade e resistência mecânica em altas temperaturas, mas os elementos de aquecimento Mosi2 têm melhor resistência à oxidação e corrosão do que os elementos de aquecimento de carbeto de silício, o que os torna mais duráveis em altas temperaturas. No entanto, o preço dos elementos de aquecimento Mosi2 é relativamente alto, enquanto o custo dos elementos de aquecimento de SiC é relativamente baixo.
O elemento de aquecimento Mosi2 pode ser amplamente utilizado em aplicações como sinterização e tratamento térmico de cerâmicas, magnetos, vidro, metalurgia, refratários, etc. Especialmente, o aquecedor Mosi2 é o elemento de aquecimento necessário no processo de sinterização de cerâmicas de alto desempenho, cristaloides sintéticos de alto grau, cermets de estrutura sofisticada, fibras de vidro, fibras ópticas e aço de liga de alto grau, sendo o melhor produto de proteção ambiental na área de aquecimento no século 21.
Abaixo, explicamos principalmente a aplicação dos elementos de aquecimento na indústria e a aplicação em laboratório e pesquisa.
Mosi2 elementos de aquecimento são amplamente utilizados em diversas indústrias, como metalurgia, vidro, cerâmica e fabricação de semicondutores, devido à sua alta estabilidade em altas temperaturas, longa vida útil e excelente resistência à oxidação. Eles são empregados em fornos de alta temperatura, fornos de cerâmica e fornos para processos como sinterização, tratamento térmico, recozimento e fusão.
Mosi2 elementos de aquecimento também são utilizados em ambientes de laboratório e pesquisa para experimentos e testes em altas temperaturas. Eles são empregados em fornos e fornos de alta temperatura para processos como crescimento de cristais, síntese de materiais e análise térmica. Os elementos de aquecimento Mosi2 são preferidos por sua estabilidade e uniformidade de aquecimento, o que é crucial em muitas aplicações de pesquisa.
Temperatura máxima do elemento: 1700 °C (3092℉)
A maioria dos tipos de fornos industriais para tratamento térmico, forjamento, sinterização, fusão e refino de vidro, e para uso em tubos radiantes.
Temperatura Máxima do Elemento: 1800 °C (3272℉)
Fornos de laboratório, equipamentos de teste e fornos de produção de sinterização de alta temperatura.
Fornos de laboratório, equipamentos de teste e fornos de produção de sinterização de alta temperatura de até 1800 °C (3272 °F).
Resistência ao Oxigênio em Alta Temperatura: em atmosfera oxidante, uma camada compacta de filme protetor de quartzo (SiO2) é formada na superfície do elemento devido à combustão em alta temperatura, o que impede a oxidação contínua do Mosi2.
Quando a temperatura do elemento é superior a 1700 °C (3092 °F), o filme protetor de sio2 fundirá porque seu ponto de fusão é 1710 ℃ (3110℉) e o sio2 se fundirá em gotas fundidas devido à ação de sua expansão superficial, o que faz com que perca sua capacidade protetora. Na atmosfera oxidante, quando o elemento é usado continuamente, o filme protetor se forma novamente.
O elemento de aquecimento MoSi2 não deve ser utilizado na faixa de temperatura entre 400 °C (752 °F) e 700 °C (1292 °F) por um longo período, caso contrário, o elemento será consumido sob a forte função oxidante em baixa temperatura.
De acordo com a estrutura, a temperatura e a atmosfera na escolha correta da carga superficial dos componentes são elementos-chave para a vida útil mais longa, com base na temperatura das circunstâncias de radiação térmica dos componentes, na temperatura e na carga superficial dos componentes, a parte sombreada para carga superficial comum — a faixa de temperatura.
| Temperatura do Forno (°C) | 1400 | 1500 | 1600 | 1650 | 1700 |
| Carga Superficial da Zona Quente (w/cm²) | <18 | <15 | <12 | <10 | <8 |
Os elementos Moly-D são elementos de baixa tensão e alta corrente. Abaixo está a corrente máxima recomendada para cada diâmetro padrão da zona quente. As zonas quentes podem receber mais potência, mas as extremidades frias tendem a superaquecer e causar falha nas tiras e nas presilhas.
| Diâmetro da Zona Quente em mm | 3 | 4 | 6 | 9 | 12 |
| Amperes de Corrente | 75 | 115 | 200 | 365 | 560 |
A resistividade do elemento aumenta rapidamente à medida que a temperatura aumenta. Sob condições normais de operação, geralmente a resistência do elemento não muda com a variação do tempo de aplicação. Portanto, elementos antigos e novos podem ser usados juntos.
O elemento de aquecimento Mosi2 é um aquecedor do tipo resistivo que converte energia elétrica em energia térmica de acordo com a Lei de Joule W=I2R. W = Potência em watts, I = Corrente em amperes, R = Resistência em ohms.
O dissiliceto de molibdênio aumenta em resistência por um fator de aproximadamente 10 entre 20 °C (68℉) e 1800 °C (3272 °F). Portanto, a temperatura da zona quente deve ser conhecida antes que a resistência da zona quente possa ser determinada.
O elemento Mosi2 é um elemento de alta temperatura que apresenta bom desempenho e longa vida útil em sua temperatura nominal de 1710 °C (3110 °F) ou 1800 °C (3272 °F). Portanto, recomendamos projetar para temperaturas do elemento de 1675 ºC (3047℉) para a classe 1700 e 1775 °C (3227℉) para a classe 1800.
Os valores de resistência para 1 mm de comprimento para diâmetros padrão de elementos a 1675 °C (3047 °F) e 1775 °C (3227 °F) estão indicados na tabela abaixo.
| Diâmetro da | Resistência em ohms por mm de comprimento a 1675℃ e 1775℃ | |
| Seção Quente | 1675℃ (3047 °F) | 1775℃ (3227 °F) |
| 3 | 0.00493 | 0.000523 |
| 4 | 0.000277 | 0.000294 |
| 6 | 0.000123 | 0.000131 |
| 9 | 0.000054 | 0.000058 |
| 12 | 0.00003 | 0.000032 |
| Atmosfera | 1700 | 1800 | 1850 | 1900 |
| Ar | 1700 | 1800 | 1830 | 1850 |
| Nitrogênio | 1600 | 1700 | 1700 | 1700 |
| Ar, Neônio, Argônio, Hélio | 1600 | 1700 | 1700 | 1700 |
| Hidrogênio Seco (ponto de orvalho)-80℃ (176℉) | 1150 | 1150 | 1150 | 1150 |
| Hidrogênio Úmido (ponto de orvalho)-20℃ (68℉) | 1450 | 1450 | 1450 | 1450 |
| Exogás (por exemplo, 10% CO2, 50% CO, 15% H2) | 1600 | 1700 | 1700 | 1700 |
| Exogás (por exemplo, 40% CO2, 20% CO) | 1400 | 1450 | 1450 | 1450 |
| Amônia craqueada e parcialmente queimada (8% H2) | 1400 | 1450 | 1450 | 1450 |
Quando os elementos são novos (primeiro uso), eles devem ser rapidamente levados a uma temperatura de elemento de 1200 °C (2192 °F) ou mais alta no ar. Se operados em uma temperatura superficial na faixa de 500 °C (932 °F) a 700 °C (1292 °F) por qualquer período de tempo antes que o esmalte seja formado, os elementos serão destruídos.
Após a formação do esmalte, o elemento pode ser operado em baixas temperaturas, desde que o esmalte esteja intacto.
Para evitar picos de corrente elevada que possam causar danos aos elementos de aquecimento de MoSi2, o procedimento de partida recomendado é o seguinte:
| Pequeno Forno (Potência 100KW) | Grande Forno (Potência 100KW-500KW) | ||
| Temperatura do Forno °C | Voltagem | Temperatura do Forno °C | Voltagem |
| 20-150 | 1/3 | 20-300 | 1/3 |
| 150-500 | 2/3 | 300-700 | 2/3 |
| 500-Temperatura de Trabalho | Completa | 700-Temperatura de Trabalho | Completa |
| Nota: A mudança de marcha deve ser feita rapidamente, caso contrário, picos de corrente elevada podem causar danos. | |||
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a. ESCOLHA O TAMANHO E FORMATO ADEQUADOS: Escolher o tamanho e formato corretos é muito importante ao selecionar um elemento de aquecimento Mosi2. Fatores a serem considerados incluem o tamanho da câmara de aquecimento ou forno, a temperatura necessária do forno e a distribuição uniforme de calor.
b. Preste atenção na potência nominal e na voltagem do elemento de aquecimento: A potência nominal e a voltagem do elemento de aquecimento Mosi2 também devem coincidir com o forno para garantir a compatibilidade com a fonte de alimentação e o sistema de controle. Sobrecarregar um elemento de aquecimento pode causar falhas prematuras, enquanto dimensionar inadequadamente um elemento de aquecimento pode resultar em aquecimento insuficiente.
c. Escolher o controlador de aquecimento adequado: Escolher o controlador correto também é muito importante para a operação eficiente dos elementos de aquecimento Mosi2. A escolha do controlador adequado depende da faixa de temperatura necessária, da taxa de aquecimento e do nível de precisão e controle exigidos.
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