वर्गीकरण
विद्युततापीय मिश्रधातुएँ: इनके रासायनिक तत्व संघटन और संरचना के आधार पर इन्हें दो श्रेणियों में विभाजित किया जा सकता है:
एक है लौह-क्रोमियम-एल्यूमीनियम मिश्र धातु श्रृंखला,
दूसरी प्रकार की मिश्र धातु निकल-क्रोमियम मिश्र धातु श्रृंखला है, जिसमें विद्युत ताप सामग्री के रूप में अपने-अपने फायदे हैं और इसका व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है।
मुख्य उद्देश्य
धातुकर्म मशीनरी, चिकित्सा उपचार, रसायन उद्योग, सिरेमिक, इलेक्ट्रॉनिक्स, विद्युत उपकरण, कांच और अन्य औद्योगिक ताप उपकरण और नागरिक ताप उपकरण।
लाभ और हानि
1. लौह-क्रोमियम-एल्यूमीनियम मिश्र धातु श्रृंखला के मुख्य लाभ और हानियाँ: लाभ: लौह-क्रोमियम-एल्यूमीनियम विद्युत तापन मिश्र धातु का सेवा तापमान उच्च होता है, अधिकतम सेवा तापमान 1400 डिग्री तक पहुँच सकता है (जैसे 0Cr21A16Nb, 0Cr27A17Mo2, आदि), लंबी सेवा आयु, उच्च सतह भार वहन क्षमता, अच्छा ऑक्सीकरण प्रतिरोध, उच्च प्रतिरोधकता, सस्ता होना आदि। हानियाँ: मुख्यतः उच्च तापमान पर कम मजबूती। तापमान बढ़ने पर इसकी प्लास्टिसिटी बढ़ जाती है, जिससे घटक आसानी से विकृत हो जाते हैं और इन्हें मोड़ना और मरम्मत करना आसान नहीं होता।
2. निकल-क्रोमियम विद्युत तापन मिश्र धातु श्रृंखला के मुख्य लाभ और हानियाँ: लाभ: उच्च तापमान पर इसकी मजबूती लौह-क्रोमियम-एल्यूमीनियम की तुलना में अधिक होती है, उच्च तापमान पर उपयोग करने पर यह आसानी से विकृत नहीं होता, इसकी संरचना में परिवर्तन नहीं होता, इसमें अच्छी प्लास्टिसिटी होती है, इसकी मरम्मत आसान होती है, यह उच्च उत्सर्जकता वाला, गैर-चुंबकीय और संक्षारण प्रतिरोधी होता है, इसकी सेवा आयु लंबी होती है, आदि। हानियाँ: दुर्लभ निकल धातु से निर्मित होने के कारण, इस श्रृंखला के उत्पादों की कीमत Fe-Cr-Al की तुलना में कई गुना अधिक होती है, और इसका उपयोग तापमान Fe-Cr-Al की तुलना में कम होता है।
अच्छा और बुरा
सबसे पहले, हमें यह जानना होगा कि हीटिंग वायर का पूरी तरह से गर्म हो जाना, हीटिंग वायर की संरचना से संबंधित है। आइए पहले हेयर ड्रायर को हटा दें और हीटिंग वायर का एक टुकड़ा काट लें। 8V 1A ट्रांसफार्मर के साथ, हीटिंग वायर या इलेक्ट्रिक कंबल के हीटिंग वायर का प्रतिरोध 8 ओम से कम नहीं होना चाहिए, अन्यथा ट्रांसफार्मर आसानी से जल जाएगा। 12V 0.5A ट्रांसफार्मर के साथ, हीटिंग वायर का प्रतिरोध 24 ओम से कम नहीं होना चाहिए, अन्यथा ट्रांसफार्मर आसानी से जल जाएगा। यदि हीटिंग वायर पूरी तरह से गर्म हो जाता है, तो जितना अधिक लाल होगा उतना बेहतर है। आपको 8V 1A ट्रांसफार्मर का उपयोग करना चाहिए, जिसकी शक्ति 12V 0.5A ट्रांसफार्मर से अधिक होती है। इस तरह, हम हीटिंग वायर के फायदे और नुकसान का बेहतर परीक्षण कर सकते हैं।
1. किसी घटक का अधिकतम परिचालन तापमान शुष्क हवा में घटक की सतह के तापमान को दर्शाता है, न कि भट्टी या गर्म की जाने वाली वस्तु के तापमान को। सामान्यतः, सतह का तापमान भट्टी के तापमान से लगभग 100 डिग्री अधिक होता है। अतः, उपरोक्त कारणों को ध्यान में रखते हुए, डिज़ाइन करते समय घटकों के परिचालन तापमान पर विशेष ध्यान दें। परिचालन तापमान एक निश्चित सीमा से अधिक होने पर घटकों का ऑक्सीकरण तीव्र हो जाता है और उनकी ऊष्मा प्रतिरोधकता कम हो जाती है। विशेष रूप से लौह-क्रोमियम-एल्यूमीनियम विद्युत तापन मिश्रधातु के घटक आसानी से विकृत, टूट या विखंडित हो सकते हैं, जिससे उनका सेवा जीवन कम हो जाता है।
2. घटक का अधिकतम परिचालन तापमान घटक के तार के व्यास से काफी हद तक संबंधित होता है। सामान्यतः, घटक का अधिकतम परिचालन तापमान 3 मिमी से कम के तार व्यास और 2 मिमी से कम की फ्लैट स्ट्रिप की मोटाई के लिए नहीं होना चाहिए।
3. भट्टी में संक्षारक वातावरण और घटकों के अधिकतम परिचालन तापमान के बीच एक महत्वपूर्ण संबंध है, और संक्षारक वातावरण का अस्तित्व अक्सर घटकों के परिचालन तापमान और सेवा जीवन को प्रभावित करता है।
4. लोहे-क्रोमियम-एल्यूमीनियम की कम उच्च-तापमान सामर्थ्य के कारण, ये घटक उच्च तापमान पर आसानी से विकृत हो जाते हैं। यदि तार का व्यास ठीक से नहीं चुना गया है या स्थापना अनुचित है, तो उच्च तापमान विरूपण के कारण घटक टूट जाएंगे और शॉर्ट-सर्किट हो जाएगा। इसलिए, घटकों को डिजाइन करते समय इस कारक को ध्यान में रखना आवश्यक है।
5. आयरन-क्रोमियम-एल्यूमीनियम, निकेल, क्रोमियम और अन्य श्रृंखलाओं के विद्युत तापन मिश्र धातुओं की रासायनिक संरचना भिन्न होने के कारण, उपयोग तापमान और ऑक्सीकरण प्रतिरोध प्रतिरोधकता में अंतर द्वारा निर्धारित होते हैं। आयरन-क्रोमियम तापन मिश्र धातु में प्रतिरोधकता एल्यूमीनियम तत्व द्वारा निर्धारित होती है, जबकि निकेल-क्रोमियम विद्युत तापन मिश्र धातु में प्रतिरोधकता निकेल तत्व द्वारा निर्धारित होती है। उच्च तापमान की स्थिति में, मिश्र धातु तत्व की सतह पर बनने वाली ऑक्साइड परत इसकी सेवा अवधि निर्धारित करती है। लंबे समय तक उपयोग के कारण, तत्व की आंतरिक संरचना में लगातार परिवर्तन होता रहता है, और सतह पर बनी ऑक्साइड परत भी समय के साथ नष्ट हो जाती है। इसके घटकों में मौजूद तत्व, जैसे निकेल, एल्यूमीनियम आदि, लगातार नष्ट होते रहते हैं, जिससे सेवा अवधि कम हो जाती है। इसलिए, विद्युत भट्टी के तार का व्यास चुनते समय, मानक तार या मोटा फ्लैट बेल्ट चुनना चाहिए।