鋁合金熱處理爐的紅外電熱元件通電后,元件表面輻射出波長2.5-50gm的紅外線,在電磁波譜圖中大部分處于遠紅外范圍,此種光線被物體吸收后有極強的熱效應金屬材料對紅外線的吸收隨著溫度的升高而增加,隨著波長的增大而減少。材料表面粗糙度細,則吸收的少:表面越粗糙則吸收的越多許多有機物、高分子物質和含水分物質,如樹脂、橡膠、塑料、纖維、油漆、粘結劑、木材、糧食和藥品等,對紅外線有較強的選擇吸收能力。紅外熱元件輻射出的紅外線越多,被物體吸收的能量越大,其熱效應也就越高。

1.選用紅外加熱應注意的問題

(1)紅外電熱元件的波長范圍要寬,輻射率(黑度)要強。

(2)被加熱物體對紅外線要有強的吸收能。

(3)被加熱物要直接朝向電熱元件,避免彼此間的遮蔽作用。

(4)電熱元件的輻射光譜與被加熱物體的吸收光譜要匹配紅外電熱元件按結構形式分為管狀、板狀、帶狀和燈狀等類型。按基體材質分為金屬管、陶瓷管、石英玻璃管、陶瓷板和電阻帶等。陶瓷管、石英管低溫時輻射率較高,其表面不需要涂覆紅外涂層;一般金屬管輻射率較低,其表面應涂覆紅外涂層;鎳鉻合金輻射率較好,涂覆紅外涂層也有好處。

2.金屬電熱元件所需的紅外涂料一些金屬的氧化物、氮化物、碳化物、硼化物都可用作紅外涂料的原料。常用的有氧化鈦(TiO2)、氧化鋯(ZO2)、氧化鈷(Co2O)、氟化鎂(MgF2)、氧化鐵(Fe2O3)和碳化硅(SC)等。氧化鈷、氟化鎂的波長與輻射率的關系。單一物質的輻射波長范圍較窄,可根據(jù)需要將數(shù)種材料按比例混合成復合涂料紅外除料有多種配方,適于450~600℃0的紅外涂料見表2-64,適于中溫用的紅外涂料也有多種配方。某單位研制的S涂料,波長2.5-25m,輻射率達0.9-0.05,50-1000的法向全輻射率達0.88-0.89。

3.紅外線陶瓷發(fā)熱元件紅外線陶瓷發(fā)熱元件是以氧化鋁或氧化鋯、氧化硅作母材,再加人氧化鐵、氧化鉆和氧化鉻作為黑色添加物,以粉末狀混合并在1200~1400°C爐內燒結后即成為穩(wěn)定的黑色陶瓷,可做為管狀或板狀紅外發(fā)熱體。

4.紅外線陶瓷管狀電熱元件將套有螺旋狀電阻絲的瓷管裝到黑化陶瓷管內,電阻絲通電后黑化陶瓷管升溫到500~1200°C即可輻射出波長2~40m的紅外線。