Ingeniería eléctrica

Materiales metálicos resistivos para calefacción

Materiales metálicos resistivos para calefacción

  • El principal requisito es la capacidad de funcionar durante un tiempo suficientemente prolongado a temperaturas más elevadas en el intervalo de 500 a 1350 °C.
  • La resistencia a las altas temperaturas depende de la temperatura de fusión de la aleación y de la capa protectora de óxido formada en la superficie de los alambres o tiras.
  • La resistencia al calor puede aumentarse aplicando una capa protectora en la superficie de los alambres.
  • Varias aleaciones se utilizan como materiales resistivos para calentar:

Aleaciones Ni-Cr (cromo-níquel)

  • contienen un 80% de níquel y un 20% de cromo.
  • Se utilizan para la fabricación de elementos calefactores para aparatos termoeléctricos domésticos e industriales hasta una temperatura de 1200 ºC.
  • Son muy resistentes a la oxidación, las influencias químicas y los golpes.
  • Su desventaja es el elevado precio debido al alto contenido de níquel.

Aleaciones Cr- Ni -Fe (cromo – níquel – hierro)

  • son más baratos, pero tienen peores propiedades, su temperatura de trabajo es de 900 – 1200 °C.
  • El contenido de níquel suele ser del 20-80% y el de cromo de hasta el 26%.
  • Su resistencia a la oxidación disminuye con el aumento del contenido de hierro.
  • Las aleaciones de este tipo se denominan CN 20, CN 30, CN 60, CN 80, donde el número indica el contenido de níquel en %.

Aleaciones Fe-Cr-Al (Fechral), (hierro-cromo-aluminio)

  • son aún más baratos.
  • Contienen un 20-30% de cromo, un 3-6% de aluminio y el resto es hierro.
  • Son más duros, más quebradizos y, por tanto, más difíciles de moldear. Su ventaja es que el aluminio forma una capa protectora de óxido de aluminio A1203 en la superficie y, por tanto, puede funcionar hasta temperaturas de 1350 °C.
  • Las aleaciones de este tipo se denominan AC 20, AC 22, AC 30, donde el número indica la cantidad de cromo en %.

Tungsteno y molibdeno

  • pueden utilizarse como materiales resistivos hasta temperaturas de 2200 – 2300 ºC.
  • Sin embargo, sólo pueden utilizarse en una atmósfera protectora, ya que en una atmósfera normal se oxidan fácilmente a temperaturas muy inferiores a su punto de fusión.

Tungsteno (W)

  •  es el metal con la temperatura de fusión más elevada (3400 °C).
  • Los minerales de se convierten en polvo, que se prensa y se sinteriza. La forja en caliente transforma su estructura de grano grueso en fibrosa, lo que permite trefilar alambres de hasta 0,01 mm de diámetro.
  • se utiliza principalmente en la electrónica de vacío (electrodos de tubos y lámparas fluorescentes, filamentos de lámparas incandescentes), para la producción de bobinas de calentamiento de hornos eléctricos de resistencia con ambiente de vacío o hidrógeno, para la producción de contactos sometidos a grandes esfuerzos y como importante metal de mezcla.

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