Il-proprjetajiet tal-materjal tal-element tat-tisħin inaqqsu l-għażla għal ftit materjali. L-aktar materjali komuni huma nikil-kromju, liga tal-ħadid-kromju-aluminju, siliċidu tal-molibdenu u karbur tas-silikon. Dawn il-materjali jistgħu jaħdmu f'temperaturi għoljin minħabba l-kapaċità tagħhom li jirreżistu l-ossidazzjoni f'temperatura għolja. Il-grupp l-ieħor jikkonsisti minn grafita, molibdenu, tungstenu u tantalu. Dawn il-materjali huma ossidizzati f'temperaturi għoljin u jintużaw l-aktar f'ambjenti vakwu jew fran b'atmosferi ħielsa mill-ossiġnu.
Liga tan-Ni-kromju (Ni-Cr).
Minħabba d-duttilità tiegħu, ir-reżistenza għolja u r-reżistenza għall-ossidazzjoni anke f'temperaturi għoljin, dan it-tip huwa wieħed mill-materjali tal-element tat-tisħin l-aktar użati. L-aktar kompożizzjoni komuni ta 'ligi tan-nikil-kromju hija 80/20 jew 80 fil-mija nikil, 20 fil-mija kromju. Kompożizzjonijiet oħra jiddependu fuq il-manifattur. Minħabba d-duttilità għolja tiegħu, ħafna drabi jinġibed f'wajer meta jintuża bħala element ta 'tisħin. Applikazzjoni komuni li turi din il-proprjetà hija cutters tal-fowm tal-wajer sħun. It-temperatura massima tat-tisħin tal-wajer tan-nikil-kromju hija madwar 1,100 sa 1,200 grad.
Liga tal-ħadid-kromju-aluminju (Fe-Cr-Al).
Il-kompożizzjoni kimika ta 'dan it-tip ta' liga ferritika tal-ħadid-kromju-aluminju hija tipikament 20 sa 24 fil-mija kromju, 4-6 fil-mija aluminju, u ħadid bħala marġini. Meta mqabbel man-nikil-kromju, il-ħiters tal-ħadid-kromju-aluminju huma flessibbli u inqas fil-piż. Jistgħu wkoll jipproduċu temperaturi ogħla minn wajer tan-nikil-kromju, madwar 1,300 sa 1,400 grad. Minħabba l-metall ibbażat fuq il-ħadid tiegħu, il-prezz ta 'din il-liga jvarja inqas minn Ni-Cr, li huwa magħmul prinċipalment minn nikil. L-iżvantaġġ tal-użu ta 'ligi tal-ħadid-kromju-aluminju huwa li għandhom saħħa mnaqqsa f'temperaturi ogħla.
Ligi tal-ħadid-kromju-aluminju jistgħu jsiru aħjar permezz ta 'proċess imsejjaħ metallurġija tat-trab. F'dan il-proċess, l-ingotti tal-liga jinbidlu fi trab u kkompressati f'forom. Imbagħad jiġi sinterizzat jew ippressat bis-sħana (ippressar iżostatiku sħun) f'atmosfera kkontrollata b'temperatura biex toħloq rabta metallurġika mingħajr ma jdub kompletament il-metall trab. Dispersjonijiet huma miżjuda mat-taħlita tal-liga biex itejbu l-proprjetajiet mekkaniċi tal-materjal, u b'hekk jagħtu saħħa u toughness addizzjonali f'temperaturi ogħla.
Disiliċida tal-molibdenu (MoSi2)
Disiliċide tal-molibdenu huwa cermet refrattorju (kompost taċ-ċeramika-metall) prinċipalment użat bħala materjal ta 'element ta' tisħin. Minħabba l-punt tat-tidwib għoli tiegħu u r-reżistenza tajba għall-korrużjoni, dan huwa materjal ideali għal fran b'temperatura għolja. L-elementi li jsaħħnu s-siliċidu tal-molibdenu huma prodotti permezz ta 'varjetà ta' proċessi li jużaw ħafna enerġija bħal liga mekkanika, sinteżi tal-kombustjoni, sinteżi tal-impatt, u ippressar iżostatiku sħun.
Il-ħiters MoSi₂ jistgħu jiksbu temperaturi ta 'tisħin sa 1,900 grad. L-iżvantaġġi tal-użu tas-siliċidju tal-molibdenu huma t-toughness baxxa tiegħu u t-tkessiq f'temperatura għolja taħt kundizzjonijiet ambjentali. Huwa fraġli f'temperatura tal-kamra u jeħtieġ li jiġi mmaniġġjat b'attenzjoni kbira. Toughness ogħla tinkiseb f'temperatura ta' transizzjoni fraġli-iebsa ta' madwar 1,000 grad. Min-naħa l-oħra, rata ta 'creep ogħla tikkawża li l-element tat-tisħin jiddeforma faċilment f'temperaturi għoljin. L-aktar tip komuni ta 'element MoSi2 huwa d-disinn 2-manku tal-forn tax-xagħar, li ġeneralment ikun sospiż mis-saqaf tal-forn u jinsab madwar il-ħajt tal-forn. Forom oħra ħafna drabi jintużaw flimkien ma 'molders ta' insulazzjoni taċ-ċeramika biex jipprovdu appoġġ mekkaniku u insulazzjoni termali bħala pakkett integrat.
Karbur tas-silikon (SiC)
Din hija ċeramika prodotta mir-rikristallizzazzjoni jew kombinazzjoni ta 'reazzjoni ta' qamħ tas-SiC f'temperaturi 'l fuq minn 2,100 grad. L-elementi tat-tisħin tal-karbur tas-silikon huma porużi (tipikament 8-25 fil-mija), li fihom l-atmosfera ġewwa l-forn tista 'tirreaġixxi permezz ta' cross-section tal-materjal. L-element tat-tisħin kollu jista 'gradwalment jossidizza, li jikkawża li l-karatteristiċi tar-reżistenza tal-element jiżdiedu maż-żmien (spiss imsejħa "tixjiħ") Provvista ta' vultaġġ varjabbli ħafna drabi hija meħtieġa biex iżid il-vultaġġ tal-element matul il-ħajja tal-element billi iż-żamma gradwali tal-qawwa mixtieqa tal-element. Dan it-tixjiħ fl-aħħar mill-aħħar jillimita l-ħajja u l-prestazzjoni tal-element tat-tisħin.
Il-karbur tas-silikon għandu ħafna proprjetajiet li jagħmluha adattata għall-manifattura ta 'elementi ta' tisħin adattati għal temperaturi operattivi estremament għoljin. Din iċ-ċeramika m'għandha l-ebda fażi likwida. Dan ifisser li l-elementi ma jitbaxxewx jew jiddeformaw minħabba creep fi kwalunkwe temperatura, u l-ebda appoġġ mhu meħtieġ ġewwa l-forn. Il-karbur tas-silikon huwa sublimat direttament f'temperatura ta 'madwar 2,700 grad. Barra minn hekk, huwa kimikament inert għall-biċċa l-kbira tal-fluwidi tal-proċess u għandu riġidità għolja u koeffiċjent baxx ta 'espansjoni termali. Il-ħiters tal-karbur tas-silikon jistgħu jilħqu temperaturi ta 'tisħin ta' madwar 1,600 sa 1,700 grad.
grafita
Il-grafita hija minerali magħmul minn karbonju li fih l-atomi huma rranġati fi struttura eżagonali. Dan il-minerali, ukoll fil-forma sintetika tiegħu, huwa konduttur tajjeb tas-sħana u l-elettriku. Il-grafita tista' tiġġenera s-sħana f'temperaturi ogħla minn 2,000 gradi . F'temperaturi għoljin, ir-reżistenza tagħha tiżdied b'mod sinifikanti. Barra minn hekk, jista 'jiflaħ xokk termali u mhux se jsir fraġli anke wara ċikli ta' tisħin u tkessiħ rapidi. L-iżvantaġġ ewlieni tal-użu tal-grafita huwa li jossidizza faċilment f'temperaturi ta 'madwar 500 grad. L-użu kontinwu f'din il-firxa eventwalment iwassal għal konsum materjali. Elementi tat-tisħin tal-grafita ħafna drabi jintużaw fi fran tal-vakwu fejn l-ossiġnu u gassijiet oħra jiġu skarikati mill-kamra tat-tisħin. In-nuqqas ta 'ossiġnu jipprevjeni l-ossidazzjoni mhux biss tal-metall imdewweb, iżda wkoll tal-element tat-tisħin innifsu. Il-grafita tista 'tintuża għal film tas-siġillar, magħmul f'film ta' tisħin elettriku tal-kristall tal-karbonju, film tal-film tat-tisħin elettriku tal-graffen u prodotti oħra tal-heater tal-film.
