Mae priodweddau deunydd elfen wresogi yn cyfyngu'r dewis i ychydig o ddeunyddiau. Y deunyddiau mwyaf cyffredin yw nicel-cromiwm, aloi haearn-cromiwm-alwminiwm, silicid molybdenwm, a charbid silicon. Gall y deunyddiau hyn weithio ar dymheredd uchel oherwydd eu gallu i wrthsefyll ocsidiad tymheredd uchel. Mae'r grŵp arall yn cynnwys graffit, molybdenwm, twngsten a tantalwm. Mae'r deunyddiau hyn yn cael eu ocsideiddio ar dymheredd uchel ac fe'u defnyddir yn bennaf mewn amgylcheddau gwactod neu ffwrneisi gydag atmosfferau heb ocsigen.
Aloi Ni-cromiwm (Ni-Cr).
Oherwydd ei hydwythedd, ei wrthedd uchel a'i wrthwynebiad ocsideiddio hyd yn oed ar dymheredd uchel, mae'r math hwn yn un o'r deunyddiau elfen wresogi a ddefnyddir fwyaf. Y cyfansoddiad mwyaf cyffredin o aloion nicel-cromiwm yw 80/20 neu 80 y cant o nicel, 20 y cant o gromiwm. Mae cyfansoddiadau eraill yn dibynnu ar y gwneuthurwr. Oherwydd ei hydwythedd uchel, mae'n aml yn cael ei dynnu i mewn i wifren pan gaiff ei ddefnyddio fel elfen wresogi. Cymhwysiad cyffredin sy'n arddangos yr eiddo hwn yw torwyr ewyn gwifren poeth. Mae tymheredd gwresogi uchaf gwifren nicel-cromiwm tua 1,100 i 1,200 gradd.
Aloi haearn-cromiwm-alwminiwm (Fe-Cr-Al).
Mae cyfansoddiad cemegol y math hwn o aloi haearn-cromiwm-alwminiwm ferritig fel arfer yn 20 i 24 y cant o gromiwm, 4-6 y cant o alwminiwm, a haearn fel ymylon. O'i gymharu â nicel-cromiwm, mae gwresogyddion haearn-cromiwm-alwminiwm yn hyblyg ac yn is mewn pwysau. Gallant hefyd gynhyrchu tymereddau uwch na gwifren nicel-cromiwm, tua 1,300 i 1,400 gradd. Oherwydd ei fetel haearn, mae pris yr aloi hwn yn amrywio llai na Ni-Cr, sy'n cynnwys nicel yn bennaf. Anfantais defnyddio aloion haearn-cromiwm-alwminiwm yw eu bod wedi lleihau cryfder ar dymheredd uwch.
Gellir gwneud aloion haearn-cromiwm-alwminiwm yn well trwy broses o'r enw meteleg powdr. Yn y broses hon, mae ingotau aloi yn cael eu troi'n bowdr a'u cywasgu i fowldiau. Yna caiff ei sinteru neu ei wasgu'n boeth (gwasgu isostatig poeth) mewn awyrgylch a reolir gan dymheredd i greu bond metelegol heb doddi'r metel powdr yn llwyr. Ychwanegir gwasgariadau at y cymysgedd aloi i wella priodweddau mecanyddol y deunydd, a thrwy hynny roi cryfder a chaledwch ychwanegol ar dymheredd uwch.
disilladdiad molybdenwm (MoSi2)
Mae disilicide molybdenwm yn cermet anhydrin (cyfansawdd ceramig-metel) a ddefnyddir yn bennaf fel deunydd elfen wresogi. Oherwydd ei bwynt toddi uchel a'i wrthwynebiad cyrydiad da, mae hwn yn ddeunydd delfrydol ar gyfer ffwrneisi tymheredd uchel. Cynhyrchir elfennau gwresogi silicad molybdenwm trwy amrywiaeth o brosesau ynni-ddwys megis aloi mecanyddol, synthesis hylosgi, synthesis effaith, a gwasgu isostatig poeth.
Gall gwresogyddion MoSi₂ gyrraedd tymereddau gwresogi hyd at 1,900 gradd. Anfanteision defnyddio silicad molybdenwm yw ei wydnwch isel a'i ymgripiad tymheredd uchel o dan amodau amgylcheddol. Mae'n frau ar dymheredd ystafell ac mae angen ei drin yn ofalus iawn. Cyflawnir caledwch uwch ar dymheredd pontio brau-anodd o tua 1,000 gradd . Ar y llaw arall, mae cyfradd ymgripiad uwch yn achosi i'r elfen wresogi ddadffurfio'n hawdd ar dymheredd uchel. Y math mwyaf cyffredin o elfen MoSi2 yw'r dyluniad pin gwallt trin, sydd fel arfer yn hongian o do'r ffwrnais ac wedi'i leoli o amgylch wal y ffwrnais. Defnyddir siapiau eraill yn aml mewn cyfuniad â mowldwyr inswleiddio ceramig i ddarparu cefnogaeth fecanyddol ac inswleiddio thermol fel pecyn integredig.
Silicon carbid (SiC)
Mae hwn yn serameg a gynhyrchir gan y cyfuniad ailgrisialu neu adwaith o grawn SiC ar dymheredd uwch na 2,100 gradd. Mae elfennau gwresogi silicon carbid yn fandyllog (8-25 y cant yn nodweddiadol), lle gall yr awyrgylch y tu mewn i'r ffwrnais adweithio trwy drawstoriad o'r deunydd. Efallai y bydd yr elfen wresogi gyfan yn ocsideiddio'n raddol, sy'n achosi i nodweddion gwrthiant yr elfen gynyddu dros amser (y cyfeirir ato'n aml fel "heneiddio") Yn aml mae angen cyflenwad foltedd amrywiol i gynyddu foltedd yr elfen dros oes yr elfen trwy cynnal allbwn pŵer dymunol yr elfen yn raddol. Mae'r heneiddio hwn yn y pen draw yn cyfyngu ar fywyd a pherfformiad yr elfen wresogi.
Mae gan silicon carbid lawer o briodweddau sy'n ei gwneud yn addas ar gyfer gweithgynhyrchu elfennau gwresogi sy'n addas ar gyfer tymereddau gweithredu hynod o uchel. Nid oes gan y cerameg hwn unrhyw gyfnod hylif. Mae hyn yn golygu nad yw'r elfennau'n ysigo nac yn dadffurfio oherwydd ymgripiad ar unrhyw dymheredd, ac nid oes angen cynhaliaeth y tu mewn i'r ffwrnais. Mae silicon carbid yn cael ei sublimated yn uniongyrchol ar dymheredd o tua 2,700 gradd. Yn ogystal, mae'n anadweithiol yn gemegol i'r rhan fwyaf o hylifau proses ac mae ganddo anhyblygedd uchel a chyfernod ehangu thermol isel. Gall gwresogyddion carbid silicon gyrraedd tymereddau gwresogi o tua 1,600 i 1,700 gradd.
graffit
Mae graffit yn fwyn sy'n cynnwys carbon lle mae atomau wedi'u trefnu mewn strwythur hecsagonol. Mae'r mwyn hwn, sydd hefyd yn ei ffurf synthetig, yn ddargludydd gwres a thrydan da. Gall graffit gynhyrchu gwres ar dymheredd uwch na 2,000 gradd . Ar dymheredd uchel, mae ei wrthwynebiad yn cynyddu'n sylweddol. Yn ogystal, gall wrthsefyll sioc thermol ac ni fydd yn mynd yn frau hyd yn oed ar ôl cylchoedd gwresogi ac oeri cyflym. Prif anfantais defnyddio graffit yw ei fod yn ocsideiddio'n hawdd ar dymheredd o tua 500 gradd. Bydd defnydd parhaus o fewn yr ystod hon yn y pen draw yn arwain at ddefnyddio deunyddiau. Defnyddir elfennau gwresogi graffit yn aml mewn ffwrneisi gwactod lle mae ocsigen a nwyon eraill yn cael eu rhyddhau o'r siambr wresogi. Mae diffyg ocsigen yn atal ocsidiad nid yn unig y metel tawdd, ond hefyd yr elfen wresogi ei hun. Gellir defnyddio graffit ar gyfer selio ffilm, wedi'i wneud yn ffilm gwresogi trydan grisial carbon, ffilm ffilm gwresogi trydan graphene a chynhyrchion gwresogydd ffilm eraill.
