سبائك النيكل-الكروم (Ni-Cr) سبيكة:واحدة من المواد الأكثر استخداما لعناصر التسخين. تحظى سبائك النيكل- بالكروم بتقدير كبير بسبب ليونتها ومقاومتها العالية ومقاومة الأكسدة الممتازة حتى في درجات الحرارة المرتفعة. يتكون عادةً من 80٪ نيكل و 20٪ كروم.
سبائك الحديد-الكروم-الألومنيوم:تُعرف سبائك الألومنيوم من الحديد الحديدي-الكروم-عادةً باسم العلامة التجارية Kanthal، وعادةً ما تتكون من المكونات التالية: 20% إلى 24% كروم، و4% إلى 6% ألومنيوم، والأجزاء المتبقية مليئة بالحديد. بالمقارنة مع سبائك النيكل-الكروم، فإن هذه السبائك مفضلة نظرًا لمرونتها وكثافتها المنخفضة.
مبيد الموليبدينوم: سيراميك معدني مقاوم للحرارة (سيراميك-مادة مركبة معدنية)، يُستخدم مبيد ثنائي سيليبدينوم بشكل أساسي كمادة عنصر تسخين. نظرًا لنقطة انصهاره العالية ومقاومته الممتازة للتآكل، فهو مناسب جدًا للأفران ذات درجات الحرارة العالية-. يتم تصنيع عناصر تسخين مبيد الموليبدينوم من خلال طرق مختلفة كثيفة الطاقة-، بما في ذلك صناعة السبائك الميكانيكية، وتوليف الاحتراق، وتوليف الصدمات، والضغط المتوازن الساخن. يمكن أن تصل درجة حرارتها إلى 1900 درجة. ومع ذلك، فإن لها عيوبًا مثل انخفاض الصلابة عند درجة الحرارة المحيطة وقابلية التعرض لزحف درجات الحرارة المرتفعة-. في درجة حرارة الغرفة، يكون مبيد ثنائي الموليبدينوم هشًا جدًا ويتطلب معالجة دقيقة.
عناصر التسخين من كربيد السيليكونوهي مصنوعة من السيراميك، الذي يتكون عن طريق إعادة البلورة أو التفاعل عند درجات حرارة أعلى من 2100 درجة لدمج حبيبات كربيد السيليكون. هذه العناصر عادة ما تكون مسامية (8-25%) وتسمح للجو داخل الفرن بالتفاعل مع المادة. مع مرور الوقت، قد تتأكسد عناصر التسخين تدريجيًا، مما يزيد من مقاومتها خلال عملية تسمى "الشيخوخة". للحفاظ على خرج طاقة مستقر، تُستخدم عادةً مصادر طاقة الجهد المتغير لزيادة الجهد تدريجيًا مع تقدم عمر العناصر. تؤدي عملية الشيخوخة هذه في النهاية إلى الحد من عمر وأداء عناصر التسخين.
الجرافيتوهو معدن يتكون من الكربون ذو تركيب ذري سداسي الشكل، وهو موصل ممتاز للحرارة والكهرباء. يمكنه توليد الحرارة عند درجات حرارة تتجاوز 2000 درجة. في درجات الحرارة المرتفعة، تزيد مقاومتها بشكل ملحوظ. يمكنه أيضًا تحمل الصدمات الحرارية جيدًا والحفاظ على المرونة دون أن يصبح هشًا أثناء دورات التسخين والتبريد السريعة.
عند استخدامها كعناصر تسخين ومعادن حراريةمثل التنغستن والموليبدينوم تظهر خصائص مشابهة للجرافيت. يمكن أن يعمل التنغستن في أعلى درجات الحرارة ولكنه أيضًا الأكثر تكلفة. ومن ناحية أخرى، يعتبر الموليبدينوم أقل تكلفة وأكثر استخدامًا، كما أنه أغلى من الجرافيت. مثل الجرافيت، يجب استخدام هذه المعادن تحت ظروف الفراغ لأن لها صلة قوية بالأكسجين.
مواد معامل درجة الحرارة الإيجابية:تشمل مواد PTC النموذجية المطاط والسيراميك. عادة ما يتم تصنيع مطاط PTC من ثنائي ميثيل سيلوكسان (PDMS) ويتم إضافة جزيئات الكربون النانوية. ما يميز سخانات PTC هو أنها تستطيع تنظيم التيار عن طريق زيادة المقاومة مع ارتفاع درجة الحرارة.
