铬酸镧高温发热体

  稀土超高温电致热元件铬酸镧是新一代的电热材料。其特点是:大气环境使用。热辐射系数高达0.96,电阻变化小,1750℃使用2000小时,电阻变化小于5%,从中低温到超高温都可以使用,最高炉温可达1900℃。长寿命:1500℃以下使用超过10000小时;1750℃以下使用超过4000小时。

  该材料的研究项目目前已通过了扩试和中试(分别为国家计委“八五”后期攻关及科技部中小企业创新基金)。该项目产业化的工程技术研究被列入“十五”首批863计划特种功能材料主题专项预以实施。现在可满足批量定货。

铬酸镧发热材料(LaCrO3 Heating Elements)
最高使用温度:1900℃
表面1800 ℃
炉温1700℃
寿命达4000h
表面1200℃炉温<1200℃寿命超过15000h

高温电热元件性能介绍 LaCrO3 Heating Elements

物理性能

主要成分: LaCrO3
颜 色: 黑
熔 点: 2490
辐射系数: 约0.96
化学性能: 常温下不受酸碱侵蚀 高温下受碱侵蚀严重

电 性 能

元件电阻: 50W左右
最高使用温度: 1900℃
使用功率:600~1700W/ (1800 ℃时,50V/10A)
常温下可直接送电(30V)
使用环境: 主要用于大气和氧化气氛中、低碱成分的空心球氧化铝炉衬。

铬酸镧发热元件

  铬酸镧发热元件是以铬酸镧为主要成分,在高温氧化气氛电炉中使用的电阻发热元件,耗能少,可以精确控制温度。

优点

1.在空气和氧气气氛中可稳定使用。
2.热效率高。
3.单位面积发热量大。
4.使用方法简单。
5.炉内均热区域大,适合于高精度温度的自动化控制。

  铬酸镧发热元件的电阻随温度升高逐渐减小,500℃以上基本稳定,1000℃以上变化很小,高温的电阻变化也极小,在高温时伴有少量Cr3+离子的挥发,如有特殊要求可将元件用纯氧化铝套管屏蔽起来。

元件的安装方式

  一般情况下,铬酸镧发热元件采取垂直安装,下端用绝缘性能好的陶瓷支柱支撑使用,支撑的作用是为了防止高温下元件因自重被拉断,另一种是水平安装使用,在这种情况下,若用高纯刚玉支撑住发热元件的发热端,其使用寿命同垂直安装方式一样。

元件成分的挥发

  铬酸镧发热元件在使用过程中,在高温下有少量Cr2O3挥发,Cr2O3是元件的成分之一,所以在使用过程中,为了防止Cr2O3扩散到烧制的样品中或是样品在烧制的过程中产生影响发热元件使用的气氛扩散到发热元件上,就需要用高纯刚玉把发热元件和样品隔开。在管式炉上,炉管本身就起了屏蔽作用;在箱式炉上,一种是用高纯刚玉管把元件套起来,另一种是把样品放到密封的烧箱内,以防互相污染。

电源配置

  采用交流电源,可配置变压器,也可不配置变压器。铬酸镧发热元件可并联使用,也可串联使用,从实际使用情况看,最好采用并联使用,这样就不会因偶然断一只元件而停机,在1600℃下元件稳定工作电压值的50%~60%为其起始电压,元件稳定工作以后(电流、电压值稳定,再逐渐增大电压值。变压器应在最高使用电压值的50%~140%之间可调。

升温速度

  铬酸镧发热元件在使用过程中升温速度不宜太高,如升温速率不能>400℃/h,应控制电流突然增大,炉温升温速度越均匀越好。炉温升温速度在300℃以下应<4℃/min,在300~1000℃时应<5℃/min,在实际操作中都比以上速度慢,这样有利于元件的长期使用。另外在电网突然停电时要断开控制电源,待来电后缓慢将电流电压值调高,以适应相应温度下的电压电流值,防止突然给电,电流急速丛零升高,使元件瞬间发热过高。由于铬酸镧的导热性较差,元件会受热过急而裂损。电炉升温速度与炉体的结构有关,管式实验电炉的升温速度可达300℃/h,根据炉膛大小,炉体保温性能可选择不同的升温速度,一般应控制在200~300℃/h之间比较合适。

铬酸镧发热元件的优点

⑴能够在大气气氛下使用到1900℃(表面温度),可获得1800℃的炉温。
⑵能在氧化气氛下长期使用,发热元件的电阻变化小,可靠性强。
⑶可作为大小管式炉、箱式炉的发热元件。
⑷用铬酸镧发热元件装配的电炉炉温能够精确控制,其炉温稳定度可在1℃之内。

应用范围

  由于铬酸镧发热元件是在氧化气氛中使用,安全使用温度高达1900℃,且炉温可以精确控制,所以用铬酸镧发热元件装配的高温

电炉可广泛应用于以下领域

⑴录相磁头铁氧体单晶的制备;
⑵高温材料单晶的制备;
⑶精密陶瓷烧结、开发、研究等;
⑷高温特性测量;
⑸金属和合金的熔炼;
⑹高温玻璃熔炼;
⑺碳纤维制备;
⑻其他高温热处理。
⑼金属渣的熔融。
⑽宝石变色处理。

  铬酸镧发热元件是一种在大气或氧化气氛下使用的发热元件,最高表面温度可达1900℃,炉温可达1700℃到1800℃,短时间可在1800℃下使用。

使用方法

  1.最好并联使用
  2.起始电压:一般要求为元件最高温使用电压值的50%~60%定为起始电压,自由升温至400~500℃,如有升温速度的要求可根据实际情况将电压值调高或调低,但不允许超过10%。
  3.升温速度:起始电压约定后,自由升温1.5-2.0h,待电流、电压值稳定后,可调节电压或进行自动控温,500℃以上~1700℃,升温速度为100℃/30分钟。
  4.降温速度:只控制电流减小速度,一般不许超过2A/分·支(瞬间),每支电流下降至5A以下,炉温在1400℃以下可停电。

 

发热体规格
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尺 寸 (mm)
电 阻
额定功率
1800℃下(V×A)
直径(φD)
全长(L)
发热端(l)
冷端(B)
1600℃
B14-230
14
230
50
90
2.7
30×11
B14-380
14
380
80
150
4.5
54×12
B14-450
14
450
120
165
5.0
66×13
B16-380
16
380
80
150
4.0
54×13
B16-550
16
550
180
185
5.0
65×13
B18-650B
18
650
200
225
5.5
66×12
B18-650
18
650
250
200
6.0
78×13
B20-850
20
850
300
275
6.5
92×15
B22-900
22
900
350
275
7.0
112×16
总长1米至2.2米的发热元件可根据用户的要求制作

UB型元件参数表

名称
发热体
上部电极管
Al2O3
全长
fD
l3
fd
l2
l1
L
UB16-550
B16-550
30
52
22.5
465
498
550

可承担非标准制作元件※ 电阻值和功率:为标称值,非标准值;可为用户制作非标准元件,条件双方协商。

单 位: 包头稀土研究院
通讯地址: 包头131信箱
邮 编: 014010
电 话: (0472)5179359
联 系 人: 孙良成 李德辉
Fax:(0472)5152008
E-mail:baotoure@public.hh.nm.cn

 

  铬酸镧发热元件使用说明

  由于铬酸镧发热元件在高温下,其自重可能拉断发热元件,在使用的过程中就必须采取加托的方法来保护发热元件,使其在使用的过程中不被自重拉断。在氧化气氛下使用。

1. 铬酸镧发热元件与炉衬的距离大于10mm
2. 做弹簧支撑
3. 在氧化气氛下使用
4. 送电起始电压为发热元件最高温使用电压的60/%
5. 300℃以后自动跟踪调温
6. 发热元件表面负荷不许超过11瓦/cm2

规格

长度:170~300mm
直径:>φ14mm
额定电压:45~70V
额定电流:<10A
额定功率:350~600w
长度:>300mm
直径:>φ14mm
额定电压:>70V
额定电流:<10A
额定功率:>600w
用途:热辐射管及电加热器加热器件。

  在使用温度小于1200℃的情况下,其寿命值应大于10000h(目前测量的数据),循环次数已超过400次。

电导线 ΦD:加热器件的外径 L : 加热器件的长短