Lega di nichel-cromo (Ni-Cr):Uno dei materiali più comunemente usati per gli elementi riscaldanti. Le leghe di nichel-cromo sono molto apprezzate per la loro duttilità, elevata resistività ed eccellente resistenza all'ossidazione anche a temperature elevate. È tipicamente composto per l'80% da nichel e per il 20% da cromo.
Lega di ferro-cromo-alluminio:Solitamente note con il marchio Kanthal, le leghe ferritiche di ferro-cromo-alluminio sono generalmente composte dai seguenti componenti: dal 20% al 24% di cromo, dal 4% al 6% di alluminio e le restanti parti sono riempite di ferro. Rispetto alle leghe di nichel-cromo, queste leghe sono preferite per la loro flessibilità e densità inferiore.
Disiliciuro di molibdeno: un metallo ceramico refrattario (materiale composito ceramica-metallo), il disiliciuro di molibdeno viene utilizzato principalmente come materiale per elementi riscaldanti. Grazie al suo elevato punto di fusione e all'eccellente resistenza alla corrosione, è particolarmente adatto per forni ad alta-temperatura. Gli elementi riscaldanti in disiliciuro di molibdeno sono prodotti attraverso vari metodi ad alta intensità energetica, tra cui la lega meccanica, la sintesi per combustione, la sintesi per impatto e la pressatura isostatica a caldo. La loro temperatura può raggiungere i 1.900 gradi. Tuttavia, presentano degli svantaggi come la bassa tenacità a temperatura ambiente e la suscettibilità allo scorrimento ad alta-temperatura. A temperatura ambiente, il disiliciuro di molibdeno è molto fragile e richiede un'attenta manipolazione.
Elementi riscaldanti in Carburo di Silicio, sono fatti di ceramica, che si forma mediante ricristallizzazione o reazione a temperature superiori a 2.100 gradi per combinare grani di SiC. Questi elementi sono solitamente porosi (8-25%) e permettono all'atmosfera all'interno del forno di interagire con il materiale. Con il passare del tempo, gli elementi riscaldanti potrebbero ossidarsi gradualmente, aumentando la loro resistenza durante un processo chiamato "invecchiamento". Per mantenere una potenza in uscita stabile, vengono generalmente utilizzati alimentatori a tensione variabile per aumentare gradualmente la tensione man mano che gli elementi invecchiano. Questo processo di invecchiamento alla fine limita la durata e le prestazioni degli elementi riscaldanti.
Grafite, minerale composto da carbonio con struttura atomica esagonale, ottimo conduttore di calore ed elettricità. Può generare calore a temperature superiori a 2.000 gradi. Alle alte temperature, la sua resistenza aumenta significativamente. Può inoltre resistere bene agli shock termici e mantenere l'elasticità senza diventare fragile durante i cicli rapidi di riscaldamento e raffreddamento.
Se utilizzati come elementi riscaldanti, metalli refrattaricome il tungsteno e il molibdeno mostrano proprietà simili alla grafite. Il tungsteno può funzionare alle temperature più elevate ma è anche il più costoso. Il molibdeno, d'altra parte, è meno costoso e più comunemente usato, ed è anche più costoso della grafite. Come la grafite, questi metalli devono essere utilizzati sotto vuoto perché hanno una forte affinità con l'ossigeno.
Materiali con coefficiente di temperatura positivo:I materiali PTC tipici includono gomma e ceramica. La gomma PTC è solitamente costituita da polidimetilsilossano (PDMS) a cui vengono aggiunte nanoparticelle di carbonio. La caratteristica dei riscaldatori PTC è quella di poter regolare la corrente aumentando la resistenza all'aumentare della temperatura.
