Bu yazıda
Elektrikten ısı üreten malzemeler
Elektrikli bir ısıtıcının içinde, akım geçtiğinde ısınan bir eleman bulunur. Rezistans alaşımları bu görevi yerine getirmek için geliştirilmiş malzemelerdir. Nikel-krom ailesi; elektriksel direnci, sıcaklık altındaki yapısı ve oksidasyon davranışı sayesinde ev aletlerinden endüstriyel ısıtma ekipmanlarına uzanan bir kullanım alanına sahiptir.
Elektrik kablosunda genellikle akımı az kayıpla taşımak amaçlanır. Bir ısıtıcı elemanda ise elektrik enerjisinin kontrollü biçimde ısıya dönüşmesi istenir. Bu fark, iyi bir iletkenle iyi bir rezistans malzemesinin neden aynı özelliklerle seçilmediğini açıklar.
Nikel ve kromun birlikte sağladığı özellikler
Nikel-krom alaşımları, elektriksel dirençle sıcaklık dayanımını bir araya getirir. Krom, uygun ortamlarda koruyucu yüzey tabakasının oluşmasına katkı sağlar. Malzemenin kullanım boyunca biçimini koruyabilmesi de önemlidir; bir ısıtıcı tel yalnız sıcak olmakla kalmaz, aynı zamanda kendi ağırlığını ve çevresindeki düzenin etkisini taşır.
Sık açılıp kapanan bir cihazla sürekli çalışan bir endüstriyel ısıtıcı aynı sıcaklık geçmişine sahip değildir. Isınma ve soğuma, elemanın boyutlarını ve yüzeyini etkiler. Rezistans alaşımlarının kullanımında elektriksel ve mekanik özelliklerin birlikte önem kazanmasının nedeni budur.
NiCr 60/15 ve NiCr 80/20 arasındaki fark
NiCr 60/15, 2.4867 koduyla karşılaşılan nikel-krom-demir esaslı bir rezistans alaşımıdır. NiCr 80/20 ise 2.4869 ailesiyle ilişkilidir ve daha yüksek nikel içeriğiyle ayrılır. Kısa adlardaki sayılar, alaşım ailelerinin yaklaşık bileşimini anlatır; bütün üreticilerin sınırlarının tam olarak aynı olduğunu göstermez.
İkisi de elektrikli ısıtma uygulamalarında yer bulur. Bileşimleri, oksidasyon davranışları ve sıcaklık altındaki özellikleri aynı değildir. Bu nedenle 80/20 adındaki daha yüksek sayı, her cihazda daha doğru veya daha ekonomik malzeme anlamına gelmez; ısıtıcının görevi farklı bir alaşımın özelliklerini öne çıkarabilir.
Tel, şerit ve ısıtıcı düzeni
Tel ve ince şerit, bu alaşımların yaygın kullanım biçimleridir. Aynı metalden yapılmış iki elemanın uzunluğu ve kesiti farklıysa elektriksel dirençleri de farklı olur. Isıtıcının davranışı böylece yalnız alaşım adına değil, elemanın biçimine de bağlıdır. Tel çapının değişmesi, tek başına yeni bir kalite oluştuğu anlamına gelmez.
Rezistans alaşımıyla fırının taşıyıcı parçasında kullanılan ısıya dayanıklı alaşımın görevleri ayrıdır. Alloy 600 veya 601 gibi malzemeler sıcak ekipman bileşenlerinde yer alabilir; bir parçanın sıcak ortamda kullanılması onu kendiliğinden rezistans teli yapmaz. Isıyı üreten elemanla ısıya maruz kalan gövde farklı malzeme özelliklerinden yararlanır.