1. 1. МАТЕРИЈАЛИ ЗА ИЗРАДУ ГРЕЈАЧА

Материјали који се употребљавају за израду електричних грејача спадају у посебну групу отпорних материјала. Њихов квалитет је условљен околностима у току експлоатације. Високе радне температуре убрзавају хемијске процесе на њиховој површини. Исто тако настају процеси који мењају унутрашњу структуру материјала. Ови процеси се интензивирају услед механичких напрезањакоја настају због промена температуре. Због тога се, уз велики специфични отпор, од ових материјала тражи и велика отпорност према корозији, мала склоност рекристализације и што мањи топлотни коефицијент истезања. С обзиром на то да ниједан материјал не може задовољити поменуте захтеве, произведене су легуре које мање-више испуњавају задате услове. Материјали од којих се производе електрични грејачи разврстани су у две групе:

а ) - метални материјали,б ) - неметални материјали.

а ) метални материјали: Разликујемо две врсте легура за израду грејача. У прву врсту убрајамо легуре чија је основа никал, а у другу врсту оне чија је основа гвожђе. У табели 1. 1. дата су својства неких материјала за израду грејача.

Табела 1. 1.Својства материјала за израду електричних грејача

У специјалним случајевима, када радне температуре прелазе највише дозвољене, за израду грејача се употребљавају неки чисти метали са високом тачком топљења. С обзиром на то да је платина веома скуп метал, употребљавају се волфрам и молибден. Сви ови материјали израђују се у облику жице или траке, па се моделирају најчешће у облику растезне опруге или намотаја на тело од керамике или лискуна.

Комеррцијални

називлегуре

Састав легуре

Макцимал. радна температура

Тачка топљ. К

Којефициј. топлотног истезања

10-5 К

Електрична проводност С

Температурни којефицијент

аX10 на температури у К

%

6Ω73 873 1273 293

673 1273

Хромал Ni80

Cr20

- 1425 1723 15 16 17 0,95 0,88 0,88 0,05

Цекас ИИNi60

Cr15

Fе25

1348 1663 15 16 17 0,90 0,84 0,80 0,20

Нихром ИNi30

Cr25

Fе45

1373 1663 16 17 19 0,96 0,85 0,77 0,25

Нихром ИИNi20

Cr25

Fе55

1323 1653 17 18 18 1,22 0,90 0,80 0,25

Кантал АCr30

Al5

Fе65

1523 1773 12 13 13 0,69 0,69 0,68 0,10

Мегапир Cr20

Аl5

Fе75

1423 1773 12 13 13 0,73 0,72 0,70 0,15

Цекас ICr8

Аl5

Fе87

1223 1773 13 14 14 0,80 0,76 0,69 0,20

Слика 1. 1.Примери мотања жице и трака

На слици 1.1. приказани су разни начини мотања жице или траке. На основу прорачуна и експерименталних резултата дошло се до димензионих односа при мотању грејача, а за основу је узет пречник жице. Задовољавајучи ефекти постижу се следећим димензијама, што је приказано на слици 1. 2.

- пречник жице, - одстојање између навојака,

- пречник тела на који се мота жица

Слика 1. 2.Димензионисани односи при мотању жице

б ) - неметални материјали. Основни матријали за израду грејача који се примењују при врло високим температурама су:

- молибден - силицид,- силицијум - карбид,- угљеник.

Неметални грејачи се производе у разним облицима, али најчешће у облику штапа и цеви. Израђују се пресовањем, при чему се основном материјалу додаје везивно средство. С обзиром на то да им радна температура може бити око 2700 К, они топлоту одају зрачењем, а називају се инфрагејачи. Недостатак им је то што су веома крти и подложни ломљењу. Зато се уграђују у металне омотаче, који могу бити непрозрачни и прозрачни. Непрозрачни грејачи се понашају као сва тела, док је степен пропустљивости прозрачних веома добар. У циљу побољшања карактеристичних особина, основном материјалу се додају и разне примесе.

Силит је смеша силицијума, графита и силицијум-карбида. Специјални електрични

отпор му износи од 1000 до 6000 . Температурни коефицијент отпора му је негативан до 900 °Ц. Максимална допуштена радна температура за силит је 1450°Ц. изнад тога оксидира.

Глобар је сличног састава. Специфични отпор му је 1000 до 2000 . Температурни коефицијент електричног отпора је знатан до 500 °Ц. Највиша допуштена радна температура за глобар је 1950 К.

Кварцилитсе састоји само од силицијум-карбида. Специфични електрични отпор му

је од 1100 до 1500 , а највиша допуштена радна температура износи 1750 К.Молибден-силицид је најперспективнији материјал за израду грејних тела. Поседује

све особине важне за ову врсту грејача, а може да се употреби на радним температурама до 1900 К.

1. 2. МЕТАЛИ ВЕЛИКЕ ПРОВОДНОСТИ

Свакодневни живот немогуће је замислити без електричне енергије. Од момента производње електричне енергије у електранама, преко њеног преноса и развођења, до коришћења у индустрији или домаћинству уочава се примена метала велике проводности». Они омогућавају израду проводника и високонапонских каблова, ваздушних водова, телекомуникационих каблова, проводника за електричне апарате и електричне уређаје, проводних веза у микроелектротехници итд. Ништа од овога није могуће без примене бакра, алуминијума и њихових легура, али и племенитих метала сребра и злата.

5. 2. 1. Бакар Cu

Бакар је најважнији метал велике проводности, захваљујући својим добрим електричним и механичким особинама, као и повољној цени. У електротехници се користи само најчистији бакар (електролитички), пречишћен поступком електролизе, са 99,95 до 99,98% Cu. Бакар треба да садржи што мање примеса арсена ( As), антимона ( Sb ), фосфора ( P ) и гвођа ( Fе ) јер ове примесе неповољно утичу на његову проводност. Бакар је сјајан метал, црвенкасте боје на свежем пресеку. Особине бакра се могу побољшати обрадом или легирањем. Чист бакар је врло пластичан, па се лако обрађује ваљањем, ковањем, пресовањем, извлачењем на хладно и на топло.

Хладном обрадом добија се полутврди и тврди бакар повећане чврстоће и тврдоће, а смањене истегљивости. Обрадом на хладно чврстоћа бакра се може повећати и за 90%, а да му се при том проводност смањи за само 5%. Жарењем бакра на температурама око 400 ° C смањују се његова чврстоћа и тврдоћа, а повећава истегљивост. Овакав бакар се назива меки бакар.

Бакар има врло широку примену, мада се данас замењује и неким другим материјалима који су подједнако добри. Бакар се користи у облику жица, лима,шина, плоча, профила, цеви или фолије. Најчешће се употребљава за израду:

- голих изолованих проводника, који се користе за преношење и развођење електричне енергије од електрана до потрошача (полутврди и тврди бакар ),

- проводника код електричних машина, трансформатора и различитих електричних апарата (меки бакар),

- нисконапонских каблова,- проводника и каблова за хемијску индустрију,- бродских каблова,- танких фолија за штампана кола,- проводника и отпорника од легура бакра,

1. 2. 2. Алуминијум Аl

После бакра, алуминијум је најважнији метал велике проводности. У поређењу са бакром може се рећи да - иако је лошији проводник од њега - он има и низ предности. Због тога се предвиђа све чешћа замена бакра алуминијумом у електротехници, поготово ако се има у виду велика распрострањеност алуминијума, и нижа цена.

У електротехници се користи алуминијум ознаке Е - Аl са око 99,5% алуминијума, јер проводност алуминијума највише зависи од његове чистоће. Најчешће примесе су гвође (Fе) и силицијум ( Si). Оне нису штетне с обзиром на то да повећавају чврстоћу

алуминијума. Алуминијум је метал сребранасто беле боје. Велику предност алуминијума представља то што је он лак метал (три пута лакши од бакра), отпоран према корозији и довољно велике електричне проводности. Има ниску температуру топљења (658 °C), што у неким применама (напр. код топљивих осигурача ) представља предност. По проводности, алуминијум се налази на четвртом месту - иза сребра, бакра и злата. Проводност алуминијума је свега 60% у односу на проводност бакра.Практично, он је упола лошији проводник од бакра.

Слика 1. 3.

Алуминијум је мек метал. Пластичан је лако се обрађује извлачењем, ваљањем, пресовањем итд., при чему се добијају жице, лемови, фолије, шипке, профили. Данас се водови од алуминијума, пре свега далеководи, израђују у облику ужади од алуминијума и поцинкованих челичних жица, која се називају алучел ужад. Чврстоћу им даје челична жица као језгро, а алуминијум, који је упреден око ње, има улогу проводника Слика 1. 3. Оваква ужад, за разлику од тешко бакарних водова, могу да се разапињу између мањих и ређих стубова. Тако пренос електричне енергије постаје јефтинији, а може се обављати до неких крајева у којима то раније једва да је било могуће. Спајање алуминијумских проводника и делова од алуминијума, као и њихових легура, обавља се лемљењем и заваривањем. Директно спајање бакра и алуминијума не само да се не препоручује већ није ни дозвољено. На додиру два метала јавља се контактни потенцијал, што даље изазива корозију метала. Због тога са бакарних проводника на алуминијумске треба прелазити помоћу нарочитих алуминијумско-бакарних стезаљки. Оне се израђују од биметалног лима код којег су бакар и алуминијум спојени под притиском, па је додирна површина између њих заштићена од присуства влаге.

Према значају примене у електротехници, алуминијум се налази на другом месту - одмах после бакра. Користи се за израду:

- голих и изолованих проводника ( тврдо вучни алуминијум ),- каблова ( уколико се користи као проводник, употребљава се тврдо

вучни алуминијум, међутим, кад се од њега израђује плашт за заштиту од влаге, који треба да буде савитљив, употребљава се мек алуминијум),

- далековода (проводници и ужад намотани око челичног језгра израђени су од тврдог алуминијума),

- кондензатора,- у мерној техници - за израду казаљки, мембрана, антена итд.,- у микроелектротехници - за проводне слојеве, као и за израду

танких жица пречника 25 мм,- топљивих осигурача,- делова конструкције (легуре алуминијума),

Проводност алуминијума је приближно 1,6 пута мања од проводности бакра, па ће алуминијумски проводник исте дужине и истог укупног отпора морати да има 1,6 пута већи пресек. С друге стране, алуминијум је око 3, 3 пута лакши од бакра. Према томе, за адекватну замену бакра алуминијумом потребно је два пута мање алуминијума . Када су у

питању електричне инсталације, бакар у пракси има предност јер се алуминијумски проводници лошије спајају, а и теже се увлаче у цеви. При изради ваздушних водова предност има алуминијум јер је лакши и отпоран према корозији, а уколико се комбинује са челиком (алучел уже), имаће задовољавајућу затезну чврстоћу. Када је реч о изради телекомуникационих проводника и каблова, бакар је незаменљив метал. Међутим, телекомуникациони пренос све више се заснива на оптичким системима преноса, односно на оптичким кабловима.

1. 2. 3. Сребро Ag

Осим бакра и алуминијума, који у енергетици представљају незаменљиве метале велике проводности, као проводници се користе и племенити метали сребро и злато. Због високе цене сребро и злато се користе у електротехници само у специјалнм случајевима. То су племенити метали. Њихова племенитост огледа се у постојаности према корозији. Већу постојаност има злато, које је отпорно на деловање киселина.

Раствара се само у “ царској води ” ( HCl и HNО3 ). Сребро и злато су меки метали . Чисто сребро је мекше од бакра, а тврђе од злата. Сребро се користи за израду топљивих осигурача, електричних контаката, термопарова, лемова, за добијање многих легура или као компонента у тзв.сребрном лему. Злато се користи за израду специјалних контаката, термопарова, за спајање компонената у микроелектротехници, за израду оптичких филтера, фотоотпорника и сл.

1. 2. 4. Злато Аu

Злато се злато се користи за израду специјалних контаката, термопарова, за спајање компонената у микроелектроници, за израду оптичких филтера, фотоотпорника и сл.

У табели 1. 2. дате су упоредне карактеристике електричних и механичких особина метала велике проводности: Cu, Аl, Аg, Аu.

CuЕ-Cu ( 99,9%Cu )

АlЕ-Аl ( 99,5%Аl )

Аg Аu

р (Ωm)

Температуратопљења ( °C ) 1083 660 960 1063

Густина ( g/m )8,9 2,7 10,49 19,32

Тврдоћа по

Бринелу ( N/mm )400-950 180-400 250 180

Чврстоћа при

кидању ( N/mm )200-450 70-170 150-140 140

Цена ниска нижа висока веома високаТабела 1. 2.

1. 3. МАТЕРИЈАЛИ ВЕЛИКЕ ОТПОРНОСТИ ( Ni,Cr, Co, C,SiC,W, Mo, A,Pt)

Отпорни материјали имају довољно велику специфичну електричну отпорност да би се од њих могли направити отпорници, грејачи, загревна влакна, термопарови и сл. Обухватају метале мале проводности и легуре велике . Међу метале мале електричне проводности спадају сви метали, осим бакра, алуминијума,сребра и злата. То су дакле никал (Ni), хром (Cr), олово (Pb), калај (Sn), гвожђе (Fe), Међутим, специфична електрична отпорност чистих метала није довољно велика, а и друге особине им, углавном, нису одговарајуће да би се могли користити за израду отпорника и грејача. Само неки од њих, као што су волфрам (W), молидбен (Мо) и платина (Pl) могу да се користе у ове сврхе и у чистом облику (нелегирани). Остали метали се обично користе у облику легура велике отпорности. Ове легуре имају већу специфичну електричну отпорност (р), мањи температурни коефицијент отпорности (а) и боље механичке особине, а то је управо неопходно за израду отпорника. Обично је још потребно да буду отпорне према корозији, да имају мали контактни потенцијал и довољно високу радну температуру. Под радном температуром се подразумева да се не топе, али и да не горе у присуству кисеоника (ваздуха) при вишим температурама. Специфична електрична отпорност отпорних легура је око 10-6 њм. Осим металних легура, за израду отпорника и грејача користе се и неметал графит (C), електрографит и силицијум-карбид (SiC), па се и они убрајају у отпорне материјале.

Отпорних легура има много и оне су различитог састава па и особина. Самим тим се и подела, тј. груписање ових материјала може извести на различите начине. Једна од подела је је изведена према њиховој употреби, и то на:

- легуре за прецизне отпорнике,- легуре за регулационе и обичне техничке отпорнике,- материјале за загревне елементе.

У табели 1. 3. су дате упоредне карактеристике отпорних материјала . Будући да ниједан материјал не испуњава баш све захтеве, обично се праве компромиси. Најбоље су легуре које садрже никал (Ni) и хром (Cr), као и неке друге елементе. Користе се за израду грејача електричних пећи, решоа, пегли и сл. ,и то у виду жица или трака.

Табела 1. 3.

Материјал Манганин Константан Цекас Кантал А Електрографит Волфрам

Састав

Cu:86%Мn:12%Ni:2%

Cu:43-60%Ni:40-55%

Fе/Мn

Ni:60%Cr:15%Fе:25%

Fе:70,5%Cr:23,0%Аl:5,0%Cо:1,5%

C W

р

(10 Ωm)43 48-51 113 139 20-100 5,6

Температуратопљења

(°C) 960 1270 1390 1520 /(сублимише) 3380

Радна температура

(°C)<60 <350 <1150 <1300 >2000 <2500

Цена нижа висока висока нижа ниска висока

Примена прецизниотпорници

обичнитехнички

отпорници

загревниелементи(грејачи)

загревниелементи(грејачи)

загревниелементи(грејачи)

загревнавлакна

Називају се нихром или цекас (комерцијални назив ). То су,међутим, скупе легуре, па се често замењују легурама које се називају кантал. Ове легуре садрже гвожђе (Fе), хром (Cr) и алуминијум (Аl), у различитим процентима. Једна од најбољих је кантал А - легура гвожђа, хрома, алуминијума и кобалта (Cо).

Поред легура метала, за израду грејача користе се и неметали - електрографит ( C) и силицијум - карбид (SiC). Графит се може користити и на температурама вишим од 2000 °C. Једини чисти метали који се користе као отпорни материјали су волфрам (W), молибден (Мо) и платина (Pt).

Платина (Pt) је најпостојанија на високој температури јер не оксидише (не гори). То је племенити метал. Нарочито је постојана ако се легира са родијумом (Rh). Лако се обрађује, пре свега извлачи у врло танке жице. Међутим, пошто је скупа, ретко се примењује.

Волфрам (W) и молибден (Мо) имају врло високе температуре топљења, али у присуству ваздуха лако горе. Зато се користе само у заштићеној атмосфери, са инертним гасом или у вакууму. Од ових метала израђују се влакна електричних сијалица (W), загревни елементи у пећима (W, Мо, Pt, катоде у цевима (W, Мо,), термопарови(W, Мо, Pt).

1. 4. ЕЛЕКТРОНЕПРОВОДНИ МАТЕРИЈАЛИ

Електронепроводни материјали се обично називају изолациони материјали. Ако се изолациони материјал погодног облика стави између две металне плоче, а оне прикључе на електрични напон, он ће у унутрашњости материјала успоставити електрично поље. Кроз материјал неће тећи електрична струја, јер у њему нема слободних електрона. Међутим, строго посматрано, кроз изолатор ипак тече извесна (минимална - занемарљива) струја. Значи њихов отпор није бесконачно велик. На слици слици 1.4. приказано је стање у изолатору који се налази у електричном пољу.

Слика 1. 4.

У погледу изолационих особина, изолациони материјали се међусобно упоређују и класификују на основу специфичне отпорности. При одабирању неког изолационог материјала за примену значајне су његове физичке, механичке и хемијске карактеристике, па ће у следећем излагању бити речи о тим особинама.

Поларизација. Код непроводном материјалу не постоји електрично поље, материјал се налази у електрично неутралном стању. Ако се матријал стави у електрично поље слика 5. 5. молекули ће се поларизовати, уколико већ по природи нису поларизовани, и разместиће се у смеру електричног поља. Ова се појава назива поларизација.

Слика 1. 5.

Ако се уместо једносмерног напона на металне плоче прикључи наизменични напон, материјал ће се поларизовати у ритму учесталости прикљученог напона, али увек супротно. При овој промени поларизације материјала, молекули ће се обртати час на једну, час на другу страну. У оваквим случајевима кажемо да у спољашњем колу тече електронска струја, а у изолатору диелектрична струја, те се материјал назива диелектрик. Према томе, изолатор и диелектрик су различити називи за једну те ист ствар. У пракси се примењују оба назива. Међутим, уобичајено је да се користи израз изолатор када је за његову примену значајан велики изолациони отпор матријала. Израз диелектрик користи се када се искоришћују диелектричне особине изолатора (код кондезатора).

Специфична електрична отпорност изолатора обележава се као код проводника са р и изражава истим јединицама. Када се температура повећава, специфична отпорност изолатора се смањује, што значи да му је температутни сачинилац негативан. Код изолатора разликујемо две врсте отпора: запремински и површински. Они заједно представљају изолациони отпор изолатора, при чему сматрамо да су везани оточно. Запремински отпор одговара струји која протиче кроз унутрашњост изолатора.

Површински отпор одговара струји која протиче по површини или кроз површински слој изолатора. За нас је значајно: ако се изолатор налази у затвореном простору и ако је изложен повишеној температури, његов запремински отпор се смањује и услед тога може доћи до наглог смањења изолационе моћи изолатора.

Диелектрична константа је број који показује колико је пута неки диелектрик пропустљивији за електрично поље у односу на ваздух, односно колико је пута густина електричног флукса у том материјалу већа од густине у ваздуха.

Диелектрични губици у изолатору настају из два разлога. Први разлог је протицање електричне струје кроз диелектрик услед његове несавршености, а други разлог је промена поларизације диелектрика при промени поља, када је прикључен наизменични напон.

Диелектрична чврстоћа је отпорност диелектрика према електричном пољу. Ако се неки изолатор постави између две металне плоче, које називамо електродама, на њих прикључи напон који се постепено повећава, при извесној вредности напона настаће нагли пробој кроз изолатор. Диелектрична чврстоћа изражава се у јединицама . И код добрих изолатора износи од до . Још само да констатујемо да када се испитује диелектрична чврстоћа, није свеједно да ли ће се узети изолатор дебљине или например . Пробојни напон неће бити пет пута већи од пробојног напона узорка од , већ нешто мањи.

Узрок овој појави је то што се шири узорак брже греје и слабије хлади, услед чега отпор изолатора слаби.

Температура калцинације је температура при којој се изолатор претвара у пепео. Запреминска густина порозног материјала је однос тежине коцке материјала и

тежине коцке воде исте запремине при температури К, или практично, одос тежине изолатора и тежине воде исте запремине. Ова густина је значајна за изолаторе у праху које се затим пресују.

Хигроскопностје особина изолатора да упија влагу из ваздуха. Хигроскопност се такође негативно одражава на квалитет изолатора и ограничава његову примену у појединим случајевима.

Радна температура је она температура при којој изолатор може трајно да се употреби, а да се при томе не промене диелектричне, физичке или механичке особине. Код термичких апарата и уређаја од значаја је издржљивост изолатора на наглу промену темературе.

У механичке особине изолационог материјала спадају: јачина при кидању, притиску, савијању, удару, модул еластичности и тврдоћа. Услед тога што су изолатори нееластични,

код већине је од значаја: кртост, издржљивост на притисак, на савијање и при удару.Хемијске особине обухватају отпорност према дејству киселина и база, отпорност

према оксидацији и утицајима радне средине.Старење обухвата промене у унутрашњој структури неких изолатора, које настају

услед дејства спољних фактора или услед дуже употребе.

1. 4. 1. Лискун

Лискун је силикат калијума,алуминијума и магнезијума са кристалном водом. Налазе се у природи у нечистом стању са примесом кварца и глине. Ове примесе му знатно погоршавају електротехничка својства. Квалитет лискуна се одређује према садржају нечистоће. Налазишта њ аквалиетнијег лискуна су у Индији, затим у САД, Перуу, Аргентини, Бразилији и Русији. Код нас лискуна има у околини Прокупља и Прилепа.

Лискун је не само најстарији познати изолациони материјал, већ се још и данас веома много употребљава. Важна особина лискуна је да се може цепати у листиће (од 0,05 ). За потребе у електротехници употребљава се веома чисти лискун који је познат под именима:

- мусковит и - флогопит.

Мусковит високог квалитета је безбојан и прозиран, беле или сребрнасте боје. Флогопит је обично обојен смеђе, зеленкасто или црвенкасто. Флогопит налази ширу примену за електротехничке апарате и уређаје, док се мусковит више употребљава као изолатор при изради електричних машина, инструмената и у електроници. Лискун је скупоценији материјал и отпаци добијени приликом обраде искоришћују се за производњу лискунских производа.

Микафолијумсе производи од ситних делића лискуна пресовањем у танке листиће, при чему се користе средства за лепљење.

Микалекс се производи мешањем самлевеног лискуна и оловног боратног стакла. Прах се добро измеша и пресује у жељеном облику на температури од 973 К. Мора се напоменути да постоји још велик број производа од лискуна познатих под разним комерцијалним називима, чије су особине сличне а поље примене широко.

Најновија настојања у циљу усавршавања производне технологије лискуна усмерена су на то да се произведе синтетички лискун.

1. 4. 2. Стеатит

У електротермији се електротехнички порцулан не употребљава, због брзог пораста водљивости с порастом температуре. Зато ћемо одмах прећи на опис изолационог материјала чија је примена у електротермији значајна, а који се назива стеатит.

Стеатит је (минеролошки) назив за посебну мешавину на бази талка ( магнезијум-силикат). Ако се овој мешавини дода оксид баријума, неке особине му се још више побољшавају. Тако разликујемо: нормални стеатит и специјални стеатит. Мешавина од које се пресују производи од стеатита је веома густа, те стога они не захтевају глазуру. Хигроскопност стеатита је мања од хигроскопности порцулана. Кристална структура и мање променљиви диелектрични губици убрајају се у важне добре особине стеатита. Стеатит је основни изолациони материјал у области термичких апарата, јер му је коефицијенат топлотног истезања близак коефицијенту топлотног истезања метала.

1. 4. 3. Стакло

Стакло се на термичким апаратима примењује на оним местима где је пожељно споља пратити ефекте њиховог рада. На пример, на пећницама или машинама за прање рубља.

Под стаклом се подразумева најпре растопљена па затим брзо охлађена смеша разних металних оксида. Обавезни саставни део ове смеше је оксид силицијума, најмање 60%. Структура стакла је аморфна, јер услед брзог расхлађивања молекули стакла не успевају да искристалишу у равномерно стање, већ остају у аморфном стању. Постоји велики број разноврсних стакала, што зависи од састава мешавина за топљење и технологије производње. С обзиром на диелектричне особине, стакла се могу поделити у три групе.

У прву групу спадају стакла са великом садржином оксида алкалних метала, а без оксида тешких метала. Овде спада обично стакло и стакло звано пајрекс.Стакло пајрекс је алумо-боро-силикатно стакло и садржи диоксид силицијума, боракса, глинице и нешто мање оксида алкалних метала. Има врло сличне особине као порцулан, али је нешто хомогеније. Употребљава се у електротехници уместо порцелана. Лако се стапа са металним деловима и обезбеђује потпуну херметичност.

У другу групу спадају стакла са великом садржином оксида тешких метала, на пример, оксида олова, а малом садржином оксида алкалних метала. ово стакло познато је под називом ² кристал ².

Набројаћемо неке особине оловног стакла, односно кристала .

- електрична проводност 10-10 С- диелектрична константа 16- диелектрична чврстоћа 40

- температурни коефицијент истезања

У трећу групу групу спада кварцно стакло, које се добија топљењем кристала кварца или чистог песка без икаквих других додатака.

Уопште узевши, употреба стакла у електротехници је многострука. Израђује се у облику плоча, шипки, цеви, балона итд.

Стаклена вуна се за за електричне апарате и уређаје употребљава као веома квалитетан топлотни изолатор. Издржава високе температуре и лош је проводник топлоте. Стакленом вуном облажу се бојлери, пећнице и термоакумулационе пећи.

1. 4 . 4. Азбест

Азбест је заједнички назив за влакнасте врсте силикатних минерала, (који се уопште у техници, употребљавају као анорганска влакна). Код нас га има у великим количинама на Косову. Азбест сједињује у себи на јединствен начин низ квалитетних особина. Он је отпоран на високе температуте, савитљив, предљив, несагорљив, има малу водљивост звука, топлоте и електрицитета. Сматра се да је у појединим техничким областима примене незаменљив.

Квалитет азбеста одређује се према дужини влакна, па разликујемо две групе азбеста:

- серпентински азбест- амфиболиски азбест.

Серпентински азбест има влакна краћа од 10 мм, па се стога користи за израду пресованих облика од азбеста (плоче).

Амфиболиски азбест има влакна дужине 50 мм, па се стога стога користи за материјале који се ткају и преду од азбеста (платно, траке).

Исто тако су веома познати азбестно-цементни производи који имају широку примену.

Азбесно брашно се користи за испуњавање шупљина и као електротоплотни изолатор у апаратима и уређајима. Од азбесног платна је начињен и јастук на електрично грејање. Плоче од азбеста употребљавају се за раздвајање и покривање проводника у електричним апаратима,а азбестна пређа и траке употребљавају се за оплетање жица и каблова у термичким апаратима.

1. 4. 5. Порцулан.

Порцулан се састоји од око 50% калона (Аl2О3 © 2 SiО2 © H2О), 25% фелдспата (К2О © Аl2О3 © 6 SiО2) и 25% кварца (SiО2). Саставне материје одређују особине порцулана: нешто већи додатак каолина појачава диелектричну чврстоћу, а већи додатак кварца механичку чврстоћу. Порцулан са саџајем каолина од 50% и више назива се тврди порцуланом. Смесе са мање од 50% каолина не захтевају за печење високе температуре, нап.1400...1500 °Ц, али им је електрична и механичка чврстоћа слабија. Такве смесе називају се меким порцуланом. Због његових слабијих особина, меки порцулан се не употребљава за израду изолатора, већ само тврдих порцулан. Изолациони материјали од порцулана добија се на следећи начин. Фелдспат и кварц се прво издробе а затим самељу у ситан прах. Добивени прах пролази поред јаког магнета, да би се отклониле струготине од гвожђа, које долазе из машине за дробљење и млевење материјала и које би доцније при печењу дале жуте мрље гвозденог оксида на порцулану. Добивеном праху додаје се каолин и вода, односно уље, те се мешањем добије гњетљива тестана маса (пластична маса). Од такве масе обликују се делови који се желе добити и то ливењем, пресовањем у влажном стању или обрадом на лончарској вртешки. Добијвени комади суше се да би изгубили што више влаге, пеку се у пећима при 1300 ..... 1450 °C за време од 30 до 70 часова. При печењу настаје згушњавање масе и промена унутрашње структуре услед хемијских реакција, растварање, образовање нових кристала као и промена већ постојећих кристала. Скуп свих ових појава назива се синтеровањем. По завршеном печењу,односно глеђосању готови производи се постепено и за дуже време расхлађују (најмање 24 часа), да не би настало прскање.

1. 4. 6. Пиранол

Велики недостатак минералних уља је њихова запаљивост и могућност образовања експлозивних гасова. Да би се то избегло справљају се разна једињења, која замењују уља, а немају наведене недостатке. Таква једињења су угљеводоници са хлором, који су потпуно незапаљиви. Испитано је више врста оваквих угљеводоника, а познати су под именом: пиранол,пирален, хлорекстол, пермитол, диканол, трофодол, свотол итд. Да би се имала јасна слика о особинама најбројнијих једињења овде ћемо изнети неке карактеристике пиралона.

Пиралон је хлорни угљеводоник, течан је при обичној радној температури. Упоредне особине пиранола и доброг минералног трансформаторског уља дају се у табели 5. 4. Недостаци пиранола су: висока цена , повећана густина, знатна зависност диелектричне константе од температуре, надражујуће дејство на слузокожу, те се морају предузимати нарочите мере предострожности при руковању са пиранолом. Основна преимућства пиранола у поређењу са трансформаторским уљем су: повеђање диелектричне константе, услед чега се капацитивност кондезатора са пираленом повећава за 50%, повећање хемиске стабилности, несагорљивост и безопасност од експлозије.

Особине ПиранолТрансформаторско

уље

1. Боја отворено жута отворено жута2. Густина 1,5 0,853. Запаљивост нема (нула) 155°C4. Вискозност при 38 °Ц 54 секунди 55 секунда5. Температура мржњења - 20 °Ц - 5 °C6. Диелектрична константа 4,5 2,57. Диелектрична чврстоћа (кВŽмм) 12 12

Табела 1. 4. Упоредне особине пиранола и трансформаторског уља

Пиранол се употребљава у изради кондезатора, а за трансформаторе кад је потребно да течност (изолатор) буде несагорљива и неексплозивна, као у јавним дворанама (позориштима), рудницима, тунелима и сл.

1. 4. 7. Асфалт

Под именом асвалта подразумевају се разне битуминозне материје, које могу бити природног порекла или су пак остатак дестилације нафте, каменог угља, мрког угља и дрвета. Природни асвалт је вискозна материја, а понекад је чврста. Асфалт садржи 90 ... 99% битумена, 1 ... 9% разних минералних примеса и 2 ... 10% сумпора. Асфалт омекша и постане течан при температури преко 100 °C. Дестилацијом или топљењем природног асфалта добива се битумен.

Асфалт је доста добар изолатор. Не пропушта воду. Употребљава се као изолатор или у смеси са другим материјалима. Њиме се премазују метали у више слојева. Диелектрична чврстоћа асвалта је око 20 ... 40 кВŽмм. Асвалт припада групи природних асфалта и добива се из рудника. Асфалтити се разликују од асфалта по мањој садржини пепела, тј. пепела скоро нема. Асфалт је стакласт и крт, сјајно црн, скоро без мириса.Температура омекшавања је око 110 °C, а почиње да цури при око 150 °C. Асфалтити су врло важни за справљање изолационих лакова и маса за наливање.

1. 4. 8. Бакелит

Бакелит је једна од најстарих и најважнијих фенолних смола. Добива се од фенола и формалдехида у три стања А , Б и Ц. У стању А (резол) раствара се у бензину и алхохолу и топи се кад се загреје. Служи за израду пластичних изолатора, импрегнисање хартије за електричну изолацију и за израду лакова. Јачим загревањем стање А прелази у стање Б (резитол). Резитол је тврд, не топи се кад се загреје већ само омекша да се може пресовати у калупе. Још јачим загревањем бакелит прелази из стања Б у стање Ц (резит). Резит је врло тврда маса, која се више не може ни топити ни пресовати..

1. 5. МАТЕРИЈАЛИ ЗА ИЗРАДУ КОНТАКАТА

Електрични контакти су елементи електричног прекидача преко којих се успоставља или прекида струјно коло у неком апарату или уређају. Исправност електричног контакта је од одлучујучег значаја за правилан рад електричног апарата. У време успостављеног контакта кроз апарат тече електрична струја мање или веће јачине, услед чега се на месту додира појављује повишена температура. Повишена температура је резултат појаве прелазног отпора на месту додира.

Још једна појава значајна за исправност контаката је електрични лук.Електрични лук се јавља у тренутку прекида струјног кола. Он развија високу температуру која разорно делује на контакте. Јачина лука зависи од јачине електричне струје, која протиче кроз контакте и величине прикључног напона.

Електрични контакти се састоје од парова, а разликујемо:

- мирни контакти и- радни контакт.

Радни контакт је увек само један, док мирних контакта може бити један или два. На слици 1. 6. дат је приказ мирног и радног контакта . У електротехници се, начелно, контакти деле према оптерећењу, те тако разликујемо контакте за:

- велико оптерећење, преко 20 А- средње оптерећење, до 20А и- мало оптерећење, мање од 0,5 А.

Из овога следи да се у апаратима за домаћинства користе контакти за средње и мало оптерећење. Као материјал за израду контаката за средње оптерећење служи сребро или посребрени тврди матријал. Највише се, међутим, употребљавају легуре сребра са кандијумом, бакром, никлом или силицијумом.

Нај квалитетнији матријал добија се у виду легура сребра са волфрамом или молидбеном, затим легура сребра са паладијумом или никлом. Мора се напоменути да су ове легуре веома скупе, па се стога употребљавају само на најважнијим местима. За контакте малих оптерећења употребљавају се платина, злато, сребро и иридијум или неки други. Платина се топи тек на температури од 1770 °C, врло добро може механички да се обрађује.

Контакти се израђују у виду закивка или завртњева. Нај једноставнији начин израде контаката је у виду закивка од жице контактног матријала.Контакти са пресованом главом у виду закивка могу да имају слој контактног материјала спојен за метал-носилац тврдим сребреним лемом. У табели табели 1. 5. дате су основни подаци за контактне материјале.

Табела 1. 5.

Слика 1. 6.

1. 6. Врсте, начин израде и место примене електричинх грејача

Електроотпорни грејни елементи чине делове електротермичких уређаја (пећи, шушаре, грејни апарати) у којима се непосредно, а на бази Xуловог топлотног ефекта, развија топлота. У њима се електрична енергија трансформише у топлотну а ова преноси даље ка шаржи у сврху њене топлотне обраде. Називају се још и електричним грејачима и грејним телима. Израђују се од материјала који имају посебне квалитете: довољан специфични електрични отпор, ватросталност, механичку чврстоћу, отпорност према влази, гасовима и испарењима, могућност обраде и обликовање, могућност варења, што мањи температурни коефицијент отпора, што мању топлотну дилатацију, економичност, посебне особине за специфичне примене. За израду грејних резистора користе се углавном следећи материјали: угљеник, C ( до 2300°C),силицијум-карбид, SiC (1000 - 1400°C), електроотпорне соли ( 900°C, 1000°C), магнезијум-оксид, МгО (1500°C),молибден-силицид, МоSi2 (1300°C - 1800°C), електроотпорне металне легуре ( до 1375°C), специјални материјали. Табеларни преглед ових матријала и температурна област њихове примене дате су на слици 1.7.

Грејни елементи могу бити у чврстом или течном агрегатном стању. Конструкциони облици грејача су различити (спирални,трака,фолија,штап,цев,плоча, лонац, гранулат, течно купатило, посебан облик дати су на слици 1. 8.

Материјал Густина(кг/дм)

ТврдоћаПо

Бринелу

(Н/мм )

ТемператураТопљења

(°Ц)

ЕлектричнаПроводљивостПрема бакру(бакар 100%)

ТоплотнаПроводљивостПрема бакру(бакар 100%)

Платина 21,3 6,5 1770 15 17Паладијум 11,9 4,0 1550 16 17Иридијум 22,4 22,0 2454 32 1410%; Ир-Пт 21,6 12,0 1780 7 7,410%; Рб-Пт 19,9 20,0 1780 4,1 -Злато 19,3 2,0 1063 72 70Сребро 10,5 2,6 960 106 10050%; Цд-Аг 9,7 9,5 778 90 83Кадијум-Аг 10,3 5,5 850 30 24Волфрам 19,7 35,5 3400 31 39Бакар 8,9 3,5 1083 100 94Никл 8,9 6,5 1452 20 15

Слика 1. 7.

Табела 1. 6.

Слика 1. 8.

Начини ношења, односно смештаја, електричних грејача у електричним пећима, сушарама и грејним апаратима су разноврсни. Тако грејачи могу да буду слободно постављени, на цеви, на штапу, на плочи, у жлебу, налепљени, смештени у кљуну, на звездастом носачу, упресовани, заливени, постављени на носећим клиновима, или су то неки посебни начини смештаја намењени за специјалне примене слици 1. 9.

Према саставу грејаче можемо груписати у две групе:

- никал-хром легуре (NiCr),- хром-алумел легуре (CrAl).

ЛЕГУРАМАХ.ТЕМП.

( °Ц)C Si Mn Cr Ni Аl Ti П + Смаx

РАВНИН 2 850 - 1100 0,20 1,80 1,20 21.0 30,0 - - 0,055

РАВАНАЛ 1 900 - 1150 0,06 0,70 0,35 22,8 - 4,5 0,8 0,030

РАВАНАЛ 2 925 - 1250 0,06 0,70 0,35 22,8 - 5,5 0,8 0,030

Слика 1. 9.

Грејни елементи наведених легура се међусобно битно разликују по свом саставу, по температурној области примене, по механичким особинама, као и у односу на подношење присутних гасова и испарења. У табели 1. 6. дата је табела домаћих електроотпорних легура Железаре Равнe .

1. 6. 1. Грејачи од SiC

Грејачи од SiC се користе за високе радне температуре ( 1000 - 1400 ° C). Називају се силитни грејачи. Имају примену у мањим високотемпературним калионичким пећима за процесе жарења, каљења, отпуштања и сл. Израђују се у облику грејних штапова и грејних цеви. Могу бити прикључени на монофазно или трофазно напајање. Лоша особина им је што су ломљиви (крти), и што им се временом повећава активна отпорност. Напајају се сниженим напонима преко регулационих трансформатора.

На слици 1. 10. су приказани један монофазни (а) и један трофазни (б) грејач. Активни део је мањег попречног пресека. Пунији крајеви служе за извођење електричних прикључака.

Слика 1. 10.

1. 6. 2. Електроотпорне соли

Електроотпорне соли се употребљавају у електричним соним пећима за широк опсег температура. Најчешће су то калионичке пећи за термичку обраду, каљење, жарење, отпустање, цементацију, нитрирање и сл.Ове пећи се напајају наизменичним сниженим напонима (једносмерни напон би изазивао електролизу). Електроотпорних соли има више врста, а према радним температурама деле се на:

- нискотемпературне ( до 900 ° C) и- високотемпературне (преко 900 ° C ).

Према технолошким поступцима електроотпорне соли се деле на соли за:

- каљење,- отпуштање,- цементацију и др.

1. 6. 3. Грејачи од МоSi2

Ови грејачи се израђују за температуре у опсегу од 1300 ° C до 1800 °C. Новијег су датума и користе се у пећима за индустрију керамике, за печење стакла, порцелана, стеатита и сл.

Грејачи од молидбен-дисилицида (МоСи2 ) се напајају сниженим напонима. Стандардизовани су по снагама и геометриским облицима. Лоша особина им је што су лако ломљиви ( посебно на температурама 300 - 800 °C ). При првом грејању на површини грејача се формира стакласти оксидни слој (SiО2) који штити грејач у току експлоатације. На температурама 300 - 800 °C овај оксидни слој се разара, чиме се скрачује животни век грејача. Облици грејача од МоSi2 су приказани на слици 1.11. а, б, в, г, и то W - облик, О - олик, U- облик и I - облик.

Слика 1. 11.

Грејачи од МоSi2 се најчешће вешају на плафонске конструкције пећи. Неке особине грејача овог састава су дате у табели 1. 7.

Табела 1. 7.

1. 6. 4. Грејачи од електроотпорних металних легура

У пракси се најчешће примењују грејачи начињени од електроотпорних металних легура. Називају се и класични грејни елементи. Израђују се од металних легура различитог састава, у зависности од намене самог грејача. Материјали који се примењују за ове грејаче морају имати следеће одлике:

- ватросталност,

- механичку издржљивост,

- отпорност на корозију,

- отпорност на присутна испаравања,

- могућност заваривања,

- одсутност хемијске реакције са носећом керамиком,

- што мању промену отпорности са температуром,

- једноставну и економичну израду.

У ове матријале спадају:

- констатан,

- манганин,

- цекас,

- никал-хром

- кантал

- равнал

- никротал и др.

Све електроотпорне металне легуре делимо у две велике групе према хемијском саставу, и то:

Легура( назив )

маx љ °Ц

специфичниелектрични

отпор на 20 °Ц,мм2Žм

специфичниелектрични

отпор на 150 °Ц,мм2Žм

специфичнатежинакгŽдм3

К. супер СТК. супер НК. супер 33

170017001800

0,300,300,28

3,43,43,4

5,65,65,6

- легуре на бази Fе, Cr, и Аl

- легуре на бази Ni и Cr ( никл-хром легуре)

Ове две врсте металних легура које се користе за израду грејача се битно разликују према радној температури, механичкој издржљивости, отпорности на присутна испаравања и сл. Дакле, материјал за израду грејача се бира из ове две групе и то на основу радних услова и нивоа температуре.

Један од познатијих произвођача ових легура је шведска фирма Кантхал. У табели 1. 8. су дате неке особине наведених металних легура.

Табела 1. 8.

1. 7. Прорачун електричних грејача ( грејне спирале )

Прорачун грејних тела се најчешће обавља методом специфичног оптерећења , и то за жичани грејач израђен у облику грејне спирале. За прорачун грејног елемента потребно је познавати следеће податке: снагу грејача (W), радни напон (V), радну температуру (°C), радне услове ( ношење грејача, радна атмосфера, хлађење) и смештајни простор. На основу радних елемената врши се избор електроотпорне легуре, као и вредност допуштеног специфичног површинског оптерећења п (w/mm2) , а која се односи на број дозвољених инсталисаних вати по јединици површине грејног резистора. Усвајање датог параметра веома је значајно за животни век грејача, и његова вредност звиси од следећих елемената: врсте електроотпорне легуре, радне температуре, начина смештаја, ефикасности хлађења и радне атмосфере. На слици 1. 12. дат је дијаграм за избор овог параметра код легура домаће производње, а на слици 1. 13. за легуре Кантхал.

Вредности п за поједине врсте грејних уређаја износе: за индустриске пећи 1,5 - 3,0 њŽцм2 лаборатријске пећи 2-3 њŽцм2 , плоче за кување 4-6 њŽцм2 , електричне лонце 4-6 њŽцм2 , фенове 5-10 њŽцм2 ,грејача за воду 10-30 њŽцм2 .

Назив легуре Састав %Максимална радна

температура (К)

Специфични електрични отпор на

293 К (њмм2 Ž м)

Температурни коефицијент а

( 1ŽК )

хримал

цекас

никл- хром

кантал А

мегапир

Ni 80 Cr 20 -

Ni 60 Cr 15 Fе 25

Ni 30 Cr 25 Fе 45

Cr 30 Аl 5 Fp 65

Cr 20 Аl 5 FP 75

1423

1348

1373

1523

1423

1,05

1,11

1,о4

1,44

1,37

0,00005

0, 0002

0, 00025

0,0001

0,00015

Слика 1. 12.- Ватно оптерећење легура равнал и равнин

Слика 1. 13. - Ватно оптерећење легура кантхал

Слика 1. 14.- Грејна жица

Предпоставимо да грејни елеменат снаге П (W) треба израдити од чице пречника д и дужине l Слика 1. 14. Најпре је потребно урадити прорачун грејне жице:

, , ,

,

Из датих израза следе формуле за израчунавање пречника и дужине жице:

;

У датим изразима П (њ) је снага грејног елемента, У ( В) - радни напон, р0 (мм2Žм) - специфични електрични отпор на радној температури, п (њŽмм2 ) специфично површинско оптерећење, (м) дужина жице, (мм) - пречник жице.. Прорачун грејне спирале обухвата налажење спољашњег, средњег и унутрашњег пречника спирале, дефинисање корака, броја навојака и дужине спирале (смотане и развучене). Радионички цртеж грејне спирале дат је на слици 1. 15.

Слика 1. 15. Грејна спирала

За прорачун грејне спирале препоручује се конструкторима избор и међусобно усклађивање три параметра: к,н, и м. Параметар к регулише однос спољашњег пречника спирале и пречника жице. Повољана вредност овог односа гарантује довољну механичку јачину спирале у усијаном стању:

.

Усвајањем параметара к дефинишу се пречници спирале:

.

Однос корака спирале и пречника даје други конструкциони параметар :

Овај параметар регулише густину навојка спирале, односно топлотно оптерећење а тиме и животни век грејача. Усвајањем вредности броја одређен је корак спирале:

Размак између навојака спирале изражава се:

На крају прорачуна контролише се параметар , чиме се проверава економичност израде грејача, односно оптимално искоришћење материјала. Овај број дефинише однос дужине жице према дужини добијене спирале:

Уколико вредност параметра одступа у већем износу од 7, то значи да спирала не би била економично направљена и њен прорачун се мора поновити са измењеним улазним параметрима.

Слика 1. 16.Грејна спирала лоцирана у жлебу

Веома је чест начин смештаја грејне спирале у жљебу, као што је приказано на слици 1. 16. Фабрикацији грејних елемената треба да се посвети већа пажња. Жице мањих пресека мотају се специјалним моталицама или пак прилагођеним стубним бушилицама, а већих пречника (преко 1 мм ) на струговима. Мотање се изводи на одређеним алатима, и то навој уз навој. Жице мањих пречника се мотају у хладном, а већих (преко 4 мм) у топлом стању. Формирање корака спирале се врши развлачењем у хладном или пак топлом поступку (700

- 750 °C). Посебно је код грејних спирала важна израда наставка и извода. Ако је радна температура грејача нижа од 150 °C, онда се настављање чице може изводити калајним лемом. За радне температуре до 500 °C примењују се поступци тврдог лемљења са лемовима на бази сребра. При температурама већим од 500°C настављање се врши поступцима пламеног или електричног заваривања. Електролучно варење може да буде са угљеном или металном електродом,једносмерном или наизменичном струјом.

Најквалитетније је електрично варење електроотпорних легура помоћу волфрамове електроде у заштитној атмосфери аргона. После варења препоручује се одгревање заварених места пламеном на 800°C. Изводни крајеви жица пречника мањих од 1мм квалитетно се изводе међусобним упредањем 3-4 жице. Други поступак се заснива на коришћењу флексибилних прикључних плетеница. За веће пресеке се користе посебни прикључни елементи као на слици 1. 17.

Слика 1. 17. Прикључни елементи

На слици 1. 17. приказано је састављање грејне жице.

Слика 1. 18. Наставак грејача

З А К Љ У Ч А К

За добар и квалитететно урађен грејач, је неопходан квалитетан материјал који припада посебној групи отпорних материјала, који се карактеришу високом радном температуром, великом специфичном отпорношћу, велиом отпорности према корозији. С

обзиром на то да непостоји материјал који испуњава све ове захтеве, произведене су легуре које углавном испуњавају задате услове. Најквалитетнији материјал је платина, но с обзиром на његову цену, употребљавају се волфрам и молибден. За израду термичких уређаја свако су значајни метали велике проводности пре свега због израде жица изолованих проводника и каблова међу којима су најзначајнији бакар Cu, алуминијум Аl, сребро Аg, и злато Аu. Са становишта проводних својства Cu је бољи матријал од Аl. Изолациони материјали у погледу изолационих својства се међусобно упоређују и класифицирају на основу специфичне отпорности. Избор материјала за поједине термичке уређаје се врши на основу физичких, механичких и хемијских карактеристика. Успостављање и прекидање струјног кола у неком апарату или уређају се врши преко електричних контаката. Њихов задатак је да обезбеђују врло брзо и поуздано затварање и прекидање струјног кола. При протицању струје настаје загревање свих врста контаката, услед појаве отпорности на месту додира. Степен загревања контаката зависи првенствено од његовог материјала, који мора бити отпоран на загревање и корозију, као и од стања површине контакта, која треба да је што мање храпава.

У грејним телима се електрична енергија трансформише у топлотну. У принципу свако грејно тело мора бити тако конструисано да што већи део утрошене електричне енергије претвори у топлотну која се може искористити. Стога је потребно веома озбиљно приступити конструкцији грејних тела. Данас постоје ефикасно изведена грејна тела која се одликују квалитетном израдом, поузданошћу при експлоатацији и дугим техничким веком коришћења. Грејно тело се састоји од електричног грејача и арматуре. Карактеристике материјала од којих се израђују електрични грејачи одлкују се: довољним специфичним отпором, ватросталношћу, отпорношћу на корозију, механичком чврстоћом у загрејаном стању, могућношћу обраде и обликовање, отпорношћу на гасове, испарења металне паре, што мањим температурним коефицијентом отпорности, што мањом топлотном дилатацијом и тд. У пракси се најчешће користе следеће врсте ових материјала: силицијум-карбид SiC, угљеник C, електроотпорне соли, молидбен-дисилицид МоSi2, , електроотпорне металне легуре.