Nesten alle ledere er i stand til å generere varme når en elektrisk strøm passeres gjennom. Men ikke alle ledere er egnet til å bli gjort til varmeelementer. Den rette kombinasjonen av elektriske, mekaniske og kjemiske egenskaper er nødvendig. Opplistet nedenfor er egenskapene som er viktige for oppvarming element design.
Resistivitet:For å produsere varme må varmeelementet ha nok elektrisk motstand. Motstanden må imidlertid ikke være så høy at den blir en isolator. Elektrisk motstand er lik resistiviteten multiplisert med lengden på lederen delt av ledersverresnittet. For et gitt tverrsnitt, for å ha en kortere leder, brukes et materiale med høy resistivitet.
·Oksidasjonsmotstand:Varme akselererer generelt oksidasjon i både metaller og keramikk. Oksidasjon kan forbruke varmeelementet som kan redusere kapasiteten eller kompromittere strukturen. Dette begrenser levetiden til varmeelementet. For metalliske varmeelementer bidrar legering med et oksid tidligere, til å motstå oksidasjon ved å danne et passivt lag. For keramiske varmeelementer er beskyttende oksidasjonsbestandige skalaer av SiO2 eller Al2O3 mest vanlig. Varmeelementtyper som ikke er egnet for bruk i oksiderende miljøer, for eksempel grafitt, brukes oftest i vakuumovner, eller ovner som inneholder ikke-oksiderende atmosfæregasser, for eksempel H2, N2, Ar eller Han, hvor varmekammeret evakueres av luft.
·Temperaturkoeffisient av motstand:Merk at materialets resistivitet endres med temperatur. I de fleste ledere, som temperaturen øker, øker motstanden også. Dette fenomenet har en mer betydelig effekt på noen materialer enn andre. En høyere temperatur koeffisient av motstand er mest brukt for varme-sensing applikasjoner. For varmegenerering er det vanligvis bedre å ha en lavere verdi. Selv om endringen i motstanden kan forutsies nøyaktig, er en kraftig økning i motstand ønskelig å levere mer kraft. For å få systemet til å justere for skiftende resistivitet, kontroll eller tilbakemelding systemer er ansatt.
·Mekaniske egenskaper:Stive varmeelementer kan deformeres ved høye temperaturer. Når materialet nærmer seg sin smeltede eller rekrystalliseringsfase, kan materialet svekkes og deformeres lettere sammenlignet med tilstanden ved romtemperatur. Et godt varmeelement kan opprettholde sin form selv ved høye temperaturer. På et annet notat er duktilitet også en ønsket mekanisk egenskap, spesielt for metalliske varmeelementer. Duktilitet gjør at materialet kan trekkes inn i ledninger og dannes i form uten å gå på akkord med strekkstyrken.
·Smeltepunkt:Bortsett fra temperaturen der oksidasjonen øker betydelig, begrenser materialets smeltepunkt også driftstemperaturen. Keramikk har generelt høyere smeltepunkter enn metalliske varmeovner.
