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真空热处理炉电热元件设计

发布时间:2017-02-09 20:17浏览次数:
 电阻温度系数是影响材料电阻随温度变化的另一个重要参数,其值的大小直接影响电热元件在不同温度下的电阻值,电阻温度系数越大,随温度升高,电阻的变化就越大,从而严重影响功率的稳定性,从而使得电热元件的工作变得极不稳定。石墨、钼、钨、钽的电阻温度系数分别为:126×10-5 ℃、471×10-5 ℃、482×10-5 ℃、399×10-5 ℃,由此可以看出石墨的电阻温度系数最小,而钼、钨、钽的电阻温度系数分别达到了石墨的3 ~ 4 倍,由此可见,用石墨制作的电热元件能够获得稳定的工作性能。
热膨胀系数
  在真空热处理炉电热元件设计时,热胀冷缩是一个重要因素,因为它直接影响了电热元件的寿命和使用性能,例如,在设计电热元件时,没有为热胀冷缩设计预留空间或者预留空间过小,就会导致电热元件受热后承受较大的热应力,或者电热元件直接受力断裂,损坏电热元件;相反预留空间过大,就会导致电热元件难以固定安装,装配更换困难,因此要求电热元件热膨胀系数尽可能的小,而且能够稳定。为了得到四种材料的热膨胀程度,我选用了GD型系列电热元件中外径为20 mm 的电热元件作为模型(GD 型电热元件和数据参数如图2 和表2所示),并且仅对发热部进行了建模,采用ANSYS 有限元分析的方法对其分别在1 000 ℃和2 000 ℃的温度下进行了仿真.
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