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成果名称

成果形式

第一完成

单位

实验室参加人员姓名(排名)

成果产生年度

4

长寿命镍基高电阻电热合金丝（带）及节能加热器件

论文；发明专利；获奖

兰州理工大学

夏天东，王晓军，赵文军，乔及森，徐仰涛

2014-2017

电热合金最主要的性能指标是使用寿命，但是在正常使用条件下，国产Ni80Cr20电热合金元件的使用寿命为2000h左右，而进口瑞典康太尔（Kanthal）的同种产品使用寿命长达7000h，国产电热合金寿命仅为进口电热合金寿命的三分之一，而且国内不同企业的产品也存在着性能差距。因此，进一步提高镍基电热合金的质量和性能，将具有举足轻重的作用。甘肃金川集团镍合金有限公司是国内最早从事普通高电阻电热合金生产的主要企业。本研究主要是面向本地优势资源和重点企业，与金川公司合作解决合金生产中的关键技术难题，通过提高产品寿命来提高器件的使用期限，研究了微合金化Ni-Cr合金的高温氧化机理。

主要创新或结论： 1. 确定电热合金生产全流程质量控制的关键工序和节点；2.研究了电热合金氧化失效机理；3. 研发长寿命高电阻电热合金器件；4. 电热合金氧化膜的脱落条件；5.微量合金元素对氧化膜形成过程和机理的影响；6.实际加热条件下（恒电压），电热合金丝表面温度随时间的变化规律及对加热效率和电热合金寿命的影响；7.通过增加电热合金热障涂层进行表面预处理，延长电热合金使用寿命。

系统研究了添加稀土元素Ce对夹杂物、力学性能、电阻率和快速寿命等的影响，最终制备的添加稀土元素Ce的Ni80Cr20电热合金器件的实际使用寿命提高50%以上，由国标的80小时提高到了125小时。快速寿命细丝表面主要是氧化，而加热带表面主要是高温烧蚀和熔化。研究发表论文6篇，获批发明专利3项，在国内某公司形成年产700吨电热合金的规模，产值达到9000余万元。