Heizelemente werden in der Regel aus Materialien mit hohem elektrischem Widerstand hergestellt, die elektrische Energie in Wärme umwandeln können. Die Konstruktion von Heizelementen variiert je nach Anwendung und spezifischem Elementtyp. Heizelemente aus Siliziumkarbid beispielsweise werden durch Verschmelzen hochreiner Siliziumkarbidkörner bei extrem hohen Temperaturen hergestellt, wobei eine röhrenförmige oder zylindrische Form entsteht. Diese Heizelemente werden aufgrund ihrer Fähigkeit ausgewählt, hohen Temperaturen standzuhalten und eine hohe Leistung zu erbringen, wodurch sie sich für Wärmebehandlungsanwendungen eignen.
Heizelemente aus Siliziumkarbid:
Heizelemente aus Siliziumkarbid werden durch ein Verfahren hergestellt, bei dem Siliziumkarbidkörner bei Temperaturen von über 2150°C (3900°F) miteinander verschmolzen werden. Dies kann durch einen Reaktionsverbindungsprozess oder einen Rekristallisationsprozess geschehen, was zu einer starken, hitzebeständigen Struktur führt. Diese Elemente werden aufgrund ihrer Langlebigkeit und Effizienz bei der Umwandlung von elektrischer Energie in Wärme häufig in Industrien eingesetzt, die Hochtemperaturbehandlungen benötigen.Auswahl der Heizelemente und des Materials:
Bei der Auswahl der Heizelemente geht es darum, Materialien und Geometrien zu wählen, die den erforderlichen elektrischen Widerstand für die gewünschte Wärmeleistung bieten. Der spezifische Widerstand des Materials und seine Querschnittsfläche sind entscheidende Faktoren. Größere Querschnitte führen zu einem geringeren Widerstand, weshalb Elemente für Hochleistungsanwendungen dicker sind. Für Vakuumöfen werden breite Streifen oder bandförmige Elemente bevorzugt, um die Oberfläche sowohl für die physikalische als auch für die Strahlungswärmeübertragung zu maximieren.
Konstruktion eines Tiegelofens:
In einem Tiegelofen ist das Heizelement so konstruiert, dass es einen Tiegel erhitzt, einen Behälter aus Materialien wie Graphit, Ton oder Siliziumkarbid, der hohen Temperaturen standhalten kann. Das Heizelement kann entweder elektrisch oder gasförmig sein. Der Tiegel wird in das Heizelement gestellt, und das zu schmelzende Material wird in den Tiegel gegeben. Die vom Heizelement erzeugte Wärme wird auf den Tiegel übertragen und schmilzt das Material darin.
Zusammengesetzte Heizelemente:
