直徑對鎳鉻電阻絲在高氣壓下熔斷性能的影響研究

摘要測試不同直徑的鎳鉻電阻絲(材質牌號為Cr20Ni80)在高氣壓下的熔斷情況，找出到規律，分析直徑對鎳鉻電阻絲熔斷性能的影響。

關鍵詞鎳鉻電阻絲高氣壓熔斷性能

中圖分類號:TM56文獻標識碼:A

1 引言

鎳鉻電阻絲Ni-Cralloyswire因為具有優越的延伸率、高的電阻率，電阻及溫度系數穩定，可塑性強。高溫使用下不易氧化，其結構不易改變，塑性較好，易修復，無磁性，耐腐蝕性強，使用壽命長等優點。作為一般的線繞電阻、電位器、限流電阻體和家用電熱器具，工業用電爐等發熱元件，廣泛用于工業電爐、家用電器、遠紅外裝置。

鎳鉻電阻絲在常壓下其高溫性能非常穩定，即使在1000℃下，也不會熔斷，可確保長時間工作。但是在某些場合下，其工作環境壓力非常高，例如作為報廢火工品焚燒爐內的點火裝置，需要在焚燒爐內的高壓下進行工作，那么在高壓下，其性能是否滿足持續點火的要求，高壓下鎳鉻電阻絲的直徑對其熔斷性能有怎樣的影響。

為了解決類似高氣壓下的問題，需要來進行研究分析，測試不同直徑的鎳鉻電阻絲在高氣壓下的熔斷性能，為設計制造產品時提供依據，保證其工作的可靠性。

2 鎳鉻電阻絲熔斷性實驗

2.1 試驗原理及實驗裝置(見圖1)

2.2 試驗方法及步驟

(1)選用牌號為Cr20Ni80的鎳鉻電阻絲，直徑分別為0.4mm， 0.6mm，0.8mm，將其剪成15cm長度。(2)打開金屬壓力容器，將被測電阻絲固定在電極兩端。(3)關閉金屬壓力容器，確保其完全密閉。(4)打開空氣壓縮機，充入高壓空氣。(5)打開恒壓電源，進行通電，時間為10分鐘。(6)關閉電源，釋放出高壓空氣，出打開金屬容器，觀察電阻絲是否熔斷。

3 試驗結果及分析

3.1 實驗結果見下表1

3.2 實驗結果分析

牌號為Cr20Ni80的鎳鉻電阻絲，是一種常用的發熱元件用電阻絲，主要成分為Ni 76～79%，Cr20～23%，Fe≤1%，是制作高質量電熱元件的首選品種。在常壓環境下，鎳鉻合金是一種熱穩定性很好的金屬，高溫也不易氧化，即使長時間工作，也不易熔斷。但是，在較高的大氣壓力環境中，其熱穩定性發生了很大的變化，只要壓力值足夠，10分鐘內就可以出現熔斷現象。

鎳鉻電阻絲本身的性質在高氣壓和常壓下比較是不會有變化的，那么變化的因素僅僅是在于高氣壓下，氧氣的濃度增大了，因此鎳鉻絲與氧氣反應的速度加快了，因此在短時間10分鐘內就會發生熔斷現象。

另一方面，從實驗數據可以看出直徑對熔斷性能是有直接影響的，其原因在于當鎳鉻合金與氧氣發生反應時，會在表面生成一層氧化物，氧化物層有阻礙氧氣與鎳鉻金屬接觸的作用，鎳鉻電阻絲直徑越大，生成的氧化物層越厚，阻礙作用越強，因此抗熔斷性能越好。

4 結論

鎳鉻電阻絲作為制造發熱元件的主要材料，應用廣泛，在常壓下，由于良好的熱穩定性，直徑對其熔斷性能的影響不大。但是在較高的大氣壓力環境中，直徑越大其抗熔斷性能越好。在這種環境中工作的發熱元件，在選擇鎳鉻電阻絲時，應注意選擇合適的直徑。