2024-07-04
วัสดุขององค์ประกอบความร้อนเซรามิกส่วนใหญ่ประกอบด้วยเมทริกซ์เซรามิกและวัสดุทำความร้อนไฟฟ้า ต่อไปนี้เป็นการวิเคราะห์โดยละเอียดของวัสดุทั้งสองนี้:
เมทริกซ์เซรามิกเป็นส่วนหลักขององค์ประกอบความร้อน ซึ่งกำหนดคุณสมบัติที่สำคัญขององค์ประกอบความร้อน เช่น ความแข็งแรงทางกล ความต้านทานความร้อน และความต้านทานการกัดกร่อน วัสดุเซรามิกเมทริกซ์ทั่วไปได้แก่:
อลูมิเนียมออกไซด์: เซรามิกอลูมิเนียมออกไซด์มีความแข็งสูง ทนต่อการสึกหรอสูง มีความแข็งแรงสูง และมีคุณสมบัติเป็นฉนวนที่ดี และเป็นหนึ่งในวัสดุที่นิยมใช้ในการทำองค์ประกอบความร้อนเซรามิก
อะลูมิเนียมไนไตรด์: เซรามิกอะลูมิเนียมไนไตรด์มีค่าการนำความร้อน ความเป็นฉนวนไฟฟ้า และเสถียรภาพทางความร้อนที่ดีเยี่ยม และเหมาะสำหรับใช้ในสภาพแวดล้อมที่มีอุณหภูมิสูง
ซิลิคอนไนไตรด์: เซรามิกซิลิคอนไนไตรด์ยังมีความต้านทานความร้อน ความต้านทานการกัดกร่อน และความแข็งแรงทางกลได้ดีเยี่ยม และยังเป็นวัสดุสำคัญสำหรับการสร้างองค์ประกอบความร้อนจากเซรามิกอีกด้วย
นอกจากนี้ยังมีวัสดุเซรามิกอื่นๆ เช่น เซอร์โคเนียมออกไซด์ (ZrO₂) ซิลิคอนคาร์ไบด์ (SiC) ฯลฯ ซึ่งอาจใช้เพื่อสร้างองค์ประกอบความร้อนเซรามิกประเภทเฉพาะได้เช่นกัน
วัสดุความร้อนไฟฟ้าเป็นส่วนหนึ่งขององค์ประกอบความร้อนเซรามิกที่ใช้ในการสร้างความร้อน ซึ่งโดยปกติจะฝังหรือติดอยู่กับเมทริกซ์เซรามิก วัสดุทำความร้อนไฟฟ้ามีหลายประเภทและหลายรูปแบบ แต่วัสดุทำความร้อนไฟฟ้าทั่วไป ได้แก่:
ลวดทำความร้อนโลหะ: เช่นลวดโลหะผสมนิกเกิล-โครเมียม ลวดโลหะผสมเหล็ก-โครเมียม-อลูมิเนียม ฯลฯ ลวดทำความร้อนโลหะเหล่านี้มีค่าการนำไฟฟ้าและประสิทธิภาพการทำความร้อนที่ดีและสามารถสร้างความร้อนผ่านการทำความร้อนด้วยกระแสไฟฟ้า
ชั้นทำความร้อนแบบต้านทาน: ชั้นทำความร้อนแบบต้านทานถูกสร้างขึ้นโดยการเคลือบชั้นของวัสดุต้านทาน (เช่น คาร์บอนแบล็ก โลหะออกไซด์ ฯลฯ) บนพื้นผิวของพื้นผิวเซรามิก เมื่อกระแสไหลผ่าน ชั้นทำความร้อนแบบต้านทานจะสร้างความร้อน
วัสดุทำความร้อนไฟฟ้าแบบคอมโพสิต: ลวดทำความร้อนโลหะผสมกับวัสดุเซรามิกเพื่อสร้างวัสดุคอมโพสิตที่มีประสิทธิภาพการทำความร้อนไฟฟ้าที่ดีเยี่ยม วัสดุนี้ผสมผสานประสิทธิภาพการทำความร้อนสูงของลวดทำความร้อนโลหะเข้ากับประสิทธิภาพการเป็นฉนวนที่ดีเยี่ยมของวัสดุเซรามิก
นอกเหนือจากพื้นผิวเซรามิกและวัสดุทำความร้อนไฟฟ้าแล้ว องค์ประกอบความร้อนเซรามิกยังอาจมีวัสดุเสริมอื่นๆ บางอย่าง เช่น วัสดุอุด วัสดุนำความร้อน วัสดุฉนวน ฯลฯ วัสดุเหล่านี้มีบทบาทเสริมในองค์ประกอบความร้อน เช่น ตัวรองรับ การนำความร้อนและฉนวนเพื่อให้แน่ใจว่าองค์ประกอบความร้อนสามารถทำงานได้อย่างเสถียรและมีประสิทธิภาพ
โดยสรุปแล้ววัสดุของ.องค์ประกอบความร้อนเซรามิกส่วนใหญ่ประกอบด้วยเมทริกซ์เซรามิก (เช่นอลูมินา อลูมิเนียมไนไตรด์ ซิลิคอนไนไตรด์ ฯลฯ ) วัสดุทำความร้อนไฟฟ้า (เช่นลวดทำความร้อนโลหะ ชั้นทำความร้อนต้านทาน วัสดุทำความร้อนไฟฟ้าคอมโพสิต ฯลฯ ) และวัสดุเสริมอื่น ๆ การเลือกและการรวมกันของวัสดุเหล่านี้จะส่งผลโดยตรงต่อประสิทธิภาพและช่วงการใช้งานขององค์ประกอบความร้อนเซรามิก