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电阻加热技术:

电阻加热是最简单(也是最老的)基于电力的加热方法,可加热金属、熔融金属或非金属,效率几乎可达到100%,同时工作温度可达到2000℃。故而可应用于高温加热,也可应用于低温加热。由于其可控性和快速升温的特性,电阻加热应用于从加热熔融金属到加热食物的方方面面。

电阻加热是利用电流流过导体的焦耳效应产生的热能对物体进行的电加热。电阻加热可分为间接电阻加热和直接电阻加热两大类。间接电阻加热是让电流通过电热元件或导电介质,例如电阻丝、热敏电阻(PTC)、电热膜等,使电热元件首先发热,然后利用电热元件产生的热量以热传导、热对流或热辐射等方式间接加热目标物体。传统的利用埋入模具中的电热元件加热模具的方法均属于间接电阻加热。 


电磁感应式加热技术:

感应加热是一种相当新的工艺,它之所以获得应用,主要是由于它独特的性能。当迅速变化的电流流过金属工件时,便产生集肤效应,它使电流集中于工件表层,在金属表层上产生一个选择性很高的热源。法拉弟发现了集肤效应的这个优点,发现了电磁感应这个值得注意的现象。他也是感应加热的奠基者。感应加热不要求外部热源,而是利用受热工件自身作为热源,这个方法也不要求工件与能源即感应线圈接触。其他的性能,包括可以根据频率选择不同的加热深度,根据线圈耦合设计而得到精确的局部加热,以及很高的功率密集度,或者说很高的功率密度。

适于感应加热的热处理过程应充分利用这些特性,并按下列步骤设计出完整的设备。

首先,工艺要求必须与感应加热的基本特性相符。本章将叙述工件中的电磁效应、合成电流的分布和吸收的功率。根据感应电流产生的加热效应和温度效应,以及在不同的频率,不同的金属和工件形状下,温度的分布状况等这些知识,使用者和设计者,即可根据技术条件的要求决定其弃取。

第二,感应加热的具体形式,必须按是否符合技术条件的要求而确定,还应广泛掌握应用和发展情况,感应加热主要的应用趋势。

第三,感应加热的适宜性和最好的使用方法确定之后,便可设计出感应器和供电系统。

感应加热中的许多问题,与工程上的一些基本感性知识很相似,一般都是来源于实践经验。也可以这样说,如果没有对于感应器形状、电源频率和受热金属热工性能的正确理解,就不可能设计出感应加热器或系统。

感应加热的作用,在不可见的磁场影响下,与火焰淬火是一样的。例如,由高频发生器产生的较高频率(200000赫以上),一般能产生剧烈、快速和局部性的热源,相当于小而集中的高温气体火焰的作用。反之,中频(1000赫及10000赫)的加热效果,比较分散和缓慢,热量穿透较深,与比较大的和开阔的气体火焰相似。


微波式加热技术:

微波技术是指在平均波长0.1 m~1 m之间的电磁波,能够产生高频电磁场,而介质材料中的分子在电磁场中随着其频率的不断变化而出现去向不同的情况。传统的微波技术主要用在雷达、通讯等方面,而在如今的各项应用中,微波技术已经作为一项新能源被研发出更多的应用方向。由于微波的应用极为广泛,为避免相互间的干扰,所以供应工业、科学及医学使用的微波频段是不同的,食品工业所使用的微波频率多为2450 MHz。

微波技术的形成是由一部分极性分子和非极性分子组成的,受磁场的作用,当有极分子电介质和无极分子电介质置于微波电磁场中时,介质材料中会形成偶极子或已有的偶极子重新排列,并随着高频交变电磁场以每秒高达数亿次的速度摆动,分子要随着不断变化的高频电场的方向重新排列,就必须克服分子原有的热运动和分子相互间作用的干扰和阻碍,产生类似于摩擦的作用,这个过程就会使得电磁场能量逐渐转化成新的热能,使介质温度出现大幅度的提升,这就是对微波加热最简单的解释。也就是说微波加热是利用介质材料自身电磁场耗损的能量而产生的热量从而发热。微波加热是一种“冷热源”,它在产生和接触到物体时,不是一股热气,而是电磁能。它具有一系列传统加热所不具备的独特优点。

陶瓷发热体

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