Что такое нагревательный элемент MoSi2
Нагревательный элемент Mosi представляет собой вид сопротивляющегося нагревательного элемента, в основном изготовленного из чистого дисилицида молибдена, это высокоплотный материал. При высокой температуре он образует плотный кварцевый керамический защитный слой на поверхности, чтобы защитить себя от окисления, и обладает сильной устойчивостью к окислению.
Защитный слой Mosi2 обладает сильной регенеративной способностью в окислительной среде и при высокой температуре, несмотря на крепкий внешний вид нагревательных элементов из молибдисилицида, они являются хрупкими, стеклоподобными материалами с низкой механической устойчивостью.
Температура нагрева нагревательного элемента MoSi2
В окисляющей атмосфере максимальная температура нагревательного элемента Mosi2 может достигать 1900 ℃ (3452℉), а его рабочая температура составляет 500℃-1850℃ (932℉ - 3362℉).
По сути, максимальная температура элемента всегда на 100 °C (212℉) выше максимальной рейтинговой температуры печи, поэтому, например, мы используем элементы с температурой 1800 °C (3272℉) в наших печах с рейтинговой температурой 1700 °C (3092℉).
Нагревательные элементы MoSi2 доступны в следующих общих формах
Прямоугольный нагревательный элемент MoSi2
Прямоугольные нагревательные элементы Mosi2 являются наиболее распространенной формой и используются в различных приложениях, включая керамику, металлургию и термическую обработку. Они доступны в разных диаметрах и длинах в зависимости от требований приложения.
U-образный нагревательный элемент MoSi2
U-образные нагревательные элементы Mosi2 предназначены для приложений, где требуется равномерное распределение тепла. Форма "U" позволяет увеличить площадь нагрева, что способствует равномерному распределению тепла по всей печи. Элемент состоит из двух холодных концов (Lu) и горячей части формы "U" (Le). Холодные концы имеют двойной диаметр горячей части и крепятся сваркой.
У-образные нагревательные элементы широко используются в производстве стекла, керамики и металлургии.
W-образный нагревательный элемент MoSi2
Нагревательные элементы W-образной формы Mosi2 предназначены для высокотемпературных приложений, где требуется высокая стойкость к термическому удару. Уникальная форма "W" позволяет элементу свободнее расширяться и сжиматься, что снижает вероятность трещин или разрывов из-за термических напряжений.
W-образные элементы широко используются в полупроводниковой промышленности и других высокотемпературных приложениях.
L-образный нагревательный элемент MoSi2
Нагревательные элементы Mosi2 формы "L" используются в приложениях, где ограничено пространство или требуется определенная система нагрева. Форма "L" позволяет разместить элемент таким образом, чтобы максимизировать его эффективность нагрева, минимизируя при этом его занимаемую площадь.
L-образные элементы часто используются в производстве керамики, стекла и металлургии.
Двойной спиральный нагревательный элемент MoSi2
Двойные спиральные нагревательные элементы Mosi2 предназначены для приложений, где требуется более высокая эффективность нагрева. Двойная спиральная конструкция позволяет увеличить площадь нагрева, что увеличивает общую емкость элемента для нагрева.
Двойные спиральные элементы широко используются в производстве полупроводников, электронных компонентов и других высокотемпературных приложениях.
Примечание: Дополнительные подробности можно найти в этой статье:https://sicelement.com/ru/different-shapes-of-mosi2-heating-elements/
Структура нагревательного элемента MoSi2
Нагревательный элемент MoSi2 имеет длинную, тонкую, трубчатую форму с двумя выводами. Тело нагревательного элемента состоит из плотного керамического материала, который изготовлен из высокочистого MoSi2, спеченного при высоких температурах, и имеет высокую точку плавления и хорошую устойчивость к окислению.
Молибденовое ядро покрыто кварцевым стеклом. По мере приближения элементов к максимальной температуре, они становятся почти жидкими, и поверхность стекла взаимодействует с кислородом в атмосфере воздуха, образуя обновленное покрытие защитного стекла на поверхности элемента.
Два вывода нагревательного элемента изготовлены из металлических материалов, таких как никель-хромовый сплав (NiCr) или вольфрам-ренийный сплав (Re). Эти материалы обладают хорошей электропроводностью и термической стабильностью, что позволяет эффективно преобразовывать электрическую энергию в тепловую энергию.
Как работают нагревательные элементы MoSi2?
Нагревательные элементы Mosi2 работают на основе принципа электрического сопротивления. Когда через нагревательный элемент Mosi2 пропускается электрический ток, он нагревается из-за сопротивления материала.
Тепло, генерируемое нагревательным элементом Mosi2, пропорционально количеству электрического тока, проходящего через него, что позволяет обеспечивать точный контроль температуры.
Преимущества и недостатки нагревательных элементов MoSi2
Преимущества
Нагревательные элементы Mosi2 обладают хорошей стабильностью и механической прочностью при высоких температурах и могут поддерживать долгосрочную стабильную работу при высоких температурах. Кроме того, нагревательные элементы Mosi2 также обладают отличной устойчивостью к окислению и коррозии, поэтому они имеют долгий срок службы при использовании при высоких температурах.
Недостатки
Нагревательные элементы Mosi2 относительно дорогие и имеют высокие затраты, а также подвержены механическому или тепловому удару, что может привести к проблемам, таким как разрыв.
Аксессуары
Двухшпильковые держатели нагревательных элементов Mosi2
Одношпильковые держатели нагревательных элементов Mosi2
Плиты держателей нагревательных элементов Mosi2
Комбинированные ремни держателей нагревательных элементов Mosi2
Держатели нагревательных элементов Mosi2
Керамические держатели для нагревателей Mosi2
Сравнение нагревательных элементов MoSi2 с другими типами нагревательных элементов
Нагревательные элементы MoSi2 против нагревательных элементов с сопротивлением провода:
Нагревательные элементы Mosi2 имеют более высокую рабочую температуру, длительный срок службы и лучшую стабильность по сравнению с сопротивительными проводами. Сопротивительный провод является относительно дешевым, но он легко повреждается из-за перегрузки и часто подвержен проблемам, таким как окисление и разрыв при высокой температуре.
Нагревательные элементы MoSi2 против нагревательных элементов из карбида кремния (SiC):
Как нагревательные элементы Mosi2, так и нагревательные элементы из карбида кремния обладают стабильностью и механической прочностью при высоких температурах. Однако нагревательные элементы Mosi2 обладают лучшей устойчивостью к окислению и коррозии по сравнению с нагревательными элементами из карбида кремния, поэтому они дольше сохраняют свои характеристики при высоких температурах. Однако цена нагревательных элементов Mosi2 относительно высока, в то время как стоимость нагревательных элементов из карбида кремния относительно низкая.
Применение нагревательных элементов MoSi2
MoSi2 нагревательный элемент может быть широко использован в таких приложениях, как спекание и термическая обработка керамики, магнитов, стекла, металлургии, огнеупорных материалов и т.д. Особенно MoSi2 нагревательный элемент необходим в процессе термического спекания высокопроизводительной керамики, высокопроизводственных синтетических кристаллоидов, сложных структурных церметов, стекловолокна, оптических волокон, а также высокопроизводственных сплавов, и это лучший продукт для охраны окружающей среды в области нагрева в 21 веке.
- Подходит для интервальных высокотемпературных печей с частым нагревом и охлаждением.
- Подходит для стоматологических печей без деколорации, приложений с быстрым термоциклированием.
- Подходит для спеченных изделий с строгой тепловой средой.
Ниже мы в основном объясним применение нагревательных элементов в промышленности и их применение в лаборатории и исследованиях.
Промышленные приложения
Нагревательные элементы MoSi2 широко используются в различных отраслях, таких как металлургия, стекло, керамика и производство полупроводников из-за их стабильности при высоких температурах, долгого срока службы и отличной устойчивости к окислению. Они применяются в высокотемпературных печах, горнах и печах для процессов, таких как спекание, термическая обработка, отжиг и плавление.
Лабораторные и исследовательские приложения
Нагревательные элементы MoSi2 также используются в лабораториях и научных исследованиях для высокотемпературных экспериментов и испытаний. Их применяют в высокотемпературных печах и печах для процессов, таких как рост кристаллов, синтез материалов и термический анализ. Нагревательные элементы MoSi2 предпочтительны из-за своей стабильности и равномерности нагрева, что критически важно во многих исследовательских приложениях.
Классы нагревательных элементов MoSi2
Магазинный класс нагревательного элемента MoSi2 (1700)
Максимальная температура элемента: 1700 °C (3092 ℉)
Общее применение
Большинство видов промышленных печей для термической обработки, ковки, спекания, плавления и очистки стекла, а также для использования в радиантных трубах.
Класс нагревательного элемента MoSi2 (1800)
Максимальная температура элемента: 1800 °C (3272 ℉)
Общее применение
Лабораторные печи, испытательное оборудование и высокотемпературные производственные печи для спекания.
Нагревательные элементы MoSi2 классов 1700 и 1800 имеют некоторые общие преимущества:
- Продукт обладает способностью к сопротивлению окислению и автоматическому восстановлению, подходит для продолжительного использования в любых типах окислительных атмосфер.
- Изделие формируется в процессе горячей обработки, что сохраняет базовый материал в хорошей текучести и пластичности при высокой температуре. Геометрическая фигура, стандарт и размер являются каноническими и могут быть произведены любые специальные формы и размеры, чтобы удовлетворить требования заказчика.
- Благодаря специальной технологии точки сварки быстро закрепляются и обладают устойчивостью к ударам, что значительно снижает вероятность повреждения точки сварки при прохождении электрического тока, а также при транспортировке и установке.
- Используется специальная технология, обогреватели имеют компактный защитный слой, отлично проявляют себя в электрических печах в атмосфере без окисления.
- Новые и старые элементы могут работать в одной и той же группе управления.
- Высокая мощность позволяет быстро повышать температуру в печи.
Класс нагревательного элемента MoSi2 (1850)
Уникальные свойства
- Высокотемпературный нагревательный элемент MoSi2 для различных электрических печей.
- Максимальная температура элемента: 1850°C (3362 °F), безопасная работа при рабочей температуре: 1750 ℃ (3182℉)
- Долгий срок службы и легкость замены способствуют высокой эффективности печи и низким эксплуатационным расходам.
- Новые и старые элементы могут использоваться вместе и последовательно.
- Могут выдерживать высокую нагрузку мощности.
- Могут использоваться непрерывно или с перерывами.
- Обеспечивают быстрое повышение температуры в печи.
Общее применение
Лабораторные печи, испытательное оборудование и высокотемпературные производственные печи для спекания до 1800 °C (3272 °F) температуры печи.
Класс нагревательного элемента MoSi2 (1900)
- Максимальная рабочая температура 1850 ℃ (3362 °F), безопасная работа при рабочей температуре 1750 ℃ (3182 °F).
- Элементы могут использоваться при температуре поверхности до 1900 ℃ (3452 °F), при контроле температуры печи до 1750 ℃ (3182 °F) в окисляющей атмосфере. Рекомендуется использовать более низкие температуры в восстановительных атмосферах.
- Высокая плотность продукции SUNSHINE повышает ее электропроводность. Быстрое нагревание и низкое энергопотребление позволяют снизить стоимость производства.
- Хороший внешний вид и упругость, высокая механическая прочность.
- Общие применения: высокотемпературные нагревательные элементы MoSi2 для различных электрических печей.
Характеристики
Физические характеристики
- Объемная плотность: 5 г/см³
- Предел прочности на изгиб: 15-25 кг/см³
- Твердость Виккерса (HV): 570 кг/мм²
- Пористость: 4%
- Поглощение воды: 2%
- Удлинение при нагреве: 4%
Химические характеристики
Устойчивость к воздействию кислорода при высокой температуре: в окисляющей атмосфере на поверхности элемента образуется компактная кварцевая (SiO2) защитная пленка благодаря высокотемпературному горению, которая предотвращает непрерывное окисление Mosi2.
Когда температура элемента превышает 1700 °C (3092 °F), защитная пленка из SiO2 плавится, так как ее точка плавления составляет 1710 ℃ (3110℉), и SiO2 плавится в молекулярные капли из-за действия поверхностного растяжения, что приводит к потере ее защитных свойств. В окисляющей атмосфере, при непрерывном использовании элемента, защитная пленка образуется снова.
МоSi2 нагревательный элемент не должен использоваться при температуре между 400 °C (752 °F) и 700 °C (1292 °F) в течение длительного времени, иначе элемент будет кремирован под действием сильной окислительной среды при низкой температуре.
Поверхностная нагрузка
В зависимости от структуры, температуры и атмосферы в правильном выборе нагрузки на поверхность компонентов является ключевым элементом для достижения максимального срока службы, основанным на тепловом излучении компонентов в условиях без перекрытия температуры, температуры и нагрузки на поверхность компонентов, теневая часть для общей нагрузки на поверхность - диапазон температур.
Температура печи (°C) | 1400 | 1500 | 1600 | 1650 | 1700 |
Поверхностная нагрузка горячей зоны (Вт/см²) | <18 | <15 | <12 | <10 | <8 |
Максимальные амперы
Элементы Moly-D являются низковольтными высокотоковыми элементами. Ниже приведен максимально рекомендуемый ток для каждого стандартного диаметра горячей зоны. Горячие зоны могут выдерживать большую мощность, но холодные концы склонны перегреваться и вызывать отказ стремянок и зажимов.
Диаметр горячей зоны в мм | 3 | 4 | 6 | 9 | 12 |
Ток, амперы | 75 | 115 | 200 | 365 | 560 |
Характеристики сопротивления
Сопротивление элемента быстро возрастает по мере повышения температуры. В нормальных условиях эксплуатации сопротивление элемента обычно не меняется с изменением времени применения. Поэтому старые и новые элементы могут использоваться вместе.
Моси2 нагревательный элемент - это нагреватель типа сопротивления, который преобразует электрическую энергию в тепловую энергию в соответствии с законом Джоуля W=I2R. W = Мощность в ваттах, I = Ток в амперах, R = Сопротивление в омах.
Дисилицид молибдена увеличивает свое сопротивление примерно в 10 раз между 20 °C (68℉) и 1800 °C (3272 °F). Поэтому температура горячей зоны должна быть известна, прежде чем можно будет определить сопротивление горячей зоны.
Нагревательный элемент MoSi2 является высокотемпературным элементом, который хорошо работает и имеет долгий срок службы при его номинальной температуре 1710 °C (3110 °F) или 1800 °C (3272 °F). Поэтому мы рекомендуем проектировать для температур элементов 1675 ºC (3047℉) для класса 1700 и 1775 °C (3227℉) для класса 1800.
Значения сопротивления для 1 мм длины для стандартных диаметров элементов при 1675 °C (3047 °F) и 1775 °C (3227 °F) указаны в следующей таблице.
Горячая | Сопротивление в омах на 1 мм длины при 1675℃ и 1775℃ | |
Диаметр сечения | 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 |
Показатели в разных атмосферах.
Атмосфера | 1700 | 1800 | 1850 | 1900 |
Воздух | 1700 | 1800 | 1830 | 1850 |
Азот | 1600 | 1700 | 1700 | 1700 |
Аргон, Неон | 1600 | 1700 | 1700 | 1700 |
Сухой водород (точка росы) -80℃ (176℉) | 1150 | 1150 | 1150 | 1150 |
Влажный водород (точка росы) -20℃ (68℉) | 1450 | 1450 | 1450 | 1450 |
Эксогаз (например, 10% CO250% CO, 15% H2) | 1600 | 1700 | 1700 | 1700 |
Exogas(e.g. 40% CO2, 20% CO) | 1400 | 1450 | 1450 | 1450 |
Треснувший и частично сгоревший аммиак (8% H)2) | 1400 | 1450 | 1450 | 1450 |
Советы для новичков
Когда элементы новые (первый раз используются), их необходимо быстро нагреть до температуры элемента 1200 °C (2192°F) или выше на воздухе. Если элементы будут работать при поверхностной температуре в диапазоне от 500 °C (932 °F) до 700 °C (1292 °F) в течение какого-либо времени до образования глазури, элементы будут уничтожены.
После образования глазури элемент можно эксплуатировать при низких температурах, при условии, что глазурь остается неповрежденной.
Примечание к работе печи
Чтобы избежать высоких токовых импульсов, которые могут повредить нагревательные элементы MoSi2, рекомендуется следующая процедура запуска:
Маленькая печь (мощность 100 кВт) | Большая печь (мощность от 100 кВт до 500 кВт) | ||
Температура печи °C | Напряжение | Температура печи °C | Напряжение |
20-150 | 1/3 | 20-300 | 1/3 |
150-500 | 2/3 | 300-700 | 2/3 |
500 - Рабочая температура | Полная | 700 - Рабочая температура | Полная |
Примечание: Переключение режима должно быть быстрым, иначе высокие токовые импульсы могут вызвать повреждение. |
Подробнее:
Как рассчитать мощность на нагревательном элементе MoSi2 в форме буквы "U"?
Может ли MoSi2 заменить нагревательные элементы из SiC?
Установка и обслуживание нагревательных элементов MoSi2
Руководство по выбору нагревательных элементов Mosi2
a. ВЫБЕРИТЕ ПРАВИЛЬНЫЙ РАЗМЕР И ФОРМУ: Выбор правильного размера и формы является очень важным при выборе нагревательного элемента MoSi2. Факторы, которые следует учесть, включают размер камеры нагрева или печи, требуемую температуру печи и равномерное распределение тепла.
b. Обратите внимание на номинальную мощность и напряжение нагревательного элемента: Номинальная мощность и напряжение нагревательного элемента Mosi2 также должны соответствовать печи, чтобы обеспечить совместимость с системой питания и управления. Перегрузка нагревательного элемента может вызвать его досрочный выход из строя, а недостаточная мощность нагревательного элемента может привести к недостаточному нагреву.
c. Выбор правильного контроллера отопления: Выбор правильного контроллера также очень важен для эффективной работы нагревательных элементов Mosi2. Выбор правильного контроллера зависит от требуемого диапазона температур, скорости нагрева и уровня точности и контроля, необходимых для работы.
"Sunshine" - поставщик и производитель с многолетним опытом производства нагревательных элементов. Долгий срок службы и эффективное обогревание - наши специализации.
Мы продаем компоненты MoSi2 по разумным ценам и предоставляем отличное послепродажное обслуживание и техническое руководство.
Для оптовой закупки, пожалуйста, свяжитесь с нами, и вы получите удовлетворительную цену.