[发明专利]用作电阻加热元件的铁铝金属化合物

权利要求书

1．一种由铁铝金属化合物合金制成的电阻加热元件，包括(以重量计)，大于4％Al,≤1％Cr，和有效量的Zr，其量足以形成沿垂直于加热元件一个裸露表面取向的氧化锆肋条，并在从室温到超过500℃的热循环中能钉扎加热元件表面的氧化物。

2．根据权利要求1的电阻加热元件，其中该合金是无Cr，无Mn，无Si和/或无Ni。

3．根据权利要求1或2的电阻加热元件，其中，该合金具有无奥氏体的铁素体微观结构。

4．根据权利要求1、2或3的电阻加热元件，其中，该合金包括≤30％的电绝缘和/或导电的共价陶瓷颗粒或纤维。

5．根据权利要求1至4中任一项的电阻加热元件，其中，该合金不合陶瓷颗粒。

6．根据权利要求1的电阻加热元件，其中该合金包括≤2％Mo,≤2％Ti,≤1％Zr,≤2％Si,≤30％Ni,≤0.5％Y,≤0.1％B,≤1％Nb和≤1％Ta。

7．根据权利要求1的电阻加热元件，其中该合金基本组成为20.0-31.0％Al,0.05-0.15％Zr,≤0.1％B,0.01-0.1％C，余量为Fe。

8．根据权利要求1的电阻加热元件，其中该合金基本组成为14.0-20.0％Al,0.3-1.5％Mo,0.05-1.0％Zr,≤0.1％C,≤0.1％B,≤2％Ti,余量为Fe。

9．根据权利要求1的电阻加热元件，其中该合金基本组成为20.0-31.0％Al,0.3-0.5％Mo,0.05-0.3％Zr,≤0.1％B,≤0.1％C,≤0.5％Y，余量为Fe。

10．根据权利要求1至9中任一项的电阻加热元件，其室温电阻率为80-400μΩ·cm。

11．根据权利要求1至10中任一项的电阻加热元件，其中，当合金加上达到10伏的电压，并通以达到6安的电流时，该元件能在1秒钟之内加热到900℃。

12．根据权利要求1至11中任一项的电阻加热元件，当在空气中加热至1000℃3小时时，该元件表现出小于4％的增重。

13．根据权利要求1至12中任一项的电阻加热元件，当通过室温至900℃之间的一个热循环时，该元件的电阻为0.5至7欧姆。

14．根据权利要求1至13中任一项的电阻加热元件，当通过室温至900℃之间的一个热循环时，该元件具有80-200Ω·cm的接触电阻率。

15．根据权利要求1至14中任一项的电阻加热元件，其中该合金的室温面压缩率至少14％，室温伸长率至少3％，室温屈服强度至少350MPa(50ksi)，并且室温抗拉强度至少550MPa(80ksi)。

16．根据权利要求1至15中任一项的电阻加热元件，其中该合金800℃下的高温面压缩率至少为30％,800℃下的伸长率至少为30％,800℃下的高温屈服强度至少50MPa(7ksi)，并且800℃下的高温抗拉强度至少70MPa(10ksi)。

17．根据权利要求1至16中任一项的电阻加热元件，其中，当从室温加热至1000℃，每次循环为0.5至5秒，该元件表现出10,000次以上循环不裂的耐热疲劳性。

18．根据权利要求1至17中任一项的电阻加热元件，其中该合金包括0.2-2.0％Mo和0.001-0.1％B。

19．一种制备电阻加热元件的粉末冶金方法，包括下列步骤：

把一定量的含铝和铁的粉末成形为铁铝金属化合物的坯体；和

把坯体变形为电阻加热元件。

20．根据权利要求19的方法，其中，通过把粉末放在金属套内，用内部粉末密封该金属套，然后对金属套进行热等静压来形成坯体。

21．根据权利要求19的方法，其中通过注浆来形成坯体，其中把粉末与粘合剂混合形成粉末混合物。

22．根据权利要求19的方法，其中，通过离心注浆成形坯体。

23．根据权利要求19的方法，其中，通过挤压或冷等静压坯体进行变形步骤。