Lors du passage du courant, presque tous les conducteurs peuvent générer de la chaleur. Cependant, tous les conducteurs ne conviennent pas aux éléments chauffants. La bonne combinaison de propriétés électriques, mécaniques et chimiques est nécessaire. Voici quelques-unes des caractéristiques importantes pour la conception des éléments chauffants.
Résistivité : Pour générer de la chaleur, l'élément chauffant doit avoir une résistance suffisante. Cependant, la résistance ne peut pas être suffisamment élevée pour devenir un isolant. La résistance est égale à la résistivité multipliée par la longueur du conducteur divisée par la section du conducteur. Pour une section donnée, afin d'obtenir un conducteur plus court, on utilise un matériau à forte résistivité.
Résistance de l'élément chauffant, longueur, section transversale fonction de la relation
Résistance à l'oxydation : la chaleur accélère généralement l'oxydation des métaux et de la céramique. L'oxydation consomme l'élément chauffant, réduisant sa capacité ou endommageant sa structure. Cela limite la durée de vie de l'élément chauffant. Pour les éléments chauffants métalliques, des alliages sont formés avec des oxydes, qui aident à résister à l'oxydation en formant une couche de passivation. Pour les éléments chauffants en céramique, le tartre protecteur anti-oxydation de SiO2 ou Al2O3 est le plus courant. Les types d'éléments chauffants qui ne conviennent pas à une utilisation dans des environnements oxydants, tels que le graphite, sont le plus souvent utilisés dans les fours sous vide ou les fours contenant des gaz atmosphériques non oxydants tels que H2, N2, Ar ou He, où il n'y a pas d'air dans la chambre de chauffe.
Coefficient de température de résistance : Notez que la résistivité du matériau change avec la température. Dans la plupart des conducteurs, la résistance augmente à mesure que la température augmente. Ce phénomène affecte certains matériaux de manière plus prononcée que d'autres. Le coefficient de résistance à haute température est principalement utilisé dans les applications thermiques. Pour la fièvre, il est généralement préférable d'utiliser une valeur inférieure. Bien que les changements de résistance puissent être prédits avec précision dans certains cas, une forte augmentation de la résistance est nécessaire pour fournir plus de puissance. Pour adapter le système à l'évolution de la résistivité, des systèmes de contrôle ou de rétroaction sont utilisés.
