Standartinis nerūdijantis plienas pasiekia savo praktinę ribą apie 650 laipsnių apvalkalo temperatūrą. Po šio taško oksidacija smarkiai pagreitėja, nuosėdų susidarymas tampa problemiškas, o atsparumas aukštai -temperatūrai mažėja veikiant mechaniniam poveikiui. 28 mm kasetiniams šildytuvams, įstumiantiems į 700{6}}850 laipsnių teritoriją-tam tikri terminio apdorojimo procesai, aukštos temperatūros cheminiai reaktoriai, pažangus medžiagų apdorojimas ir apvalkalo medžiagų pasirinkimas lemia, ar šildytuvai tarnauja mėnesius ar metus.
Inconel 600, kurio sudėtyje yra 76% nikelio, 15% chromo ir 8% geležies, padidina eksploatacinę temperatūrą iki 980 laipsnių. Didelis nikelio kiekis suteikia išskirtinį atsparumą oksidacijai, nes susidaro apsauginiai oksido sluoksniai, kurie savaime{6}}gyja pažeidus. 28 mm šildytuvams agresyvioje šiluminėje aplinkoje šio lydinio tarnavimo laikas paprastai yra 3–4 kartus ilgesnis nei 304 nerūdijančio plieno, o tai pateisina 60–80 % išlaidų priemoką dėl sumažinto keitimo dažnio ir pašalinant gamybos pertrūkius.
„Inconel 800“ į bazinę nikelio{1}}chromo-geležies sistemą prideda kontroliuojamos anglies, aliuminio ir titano. Šie priedai sukuria kritulių-kietėjimą ir žymiai pagerina atsparumą anglies susidarymui. Termiškai apdorojamose atmosferose, kuriose yra kontroliuojamas anglies potencialas, -įprasta aviacijos ir automobilių komponentų apdirbimo pramonėje, 800 našumas gerokai viršija 600. Medžiaga atspari vidinei oksidacijai ir išlaiko struktūrinį vientisumą per tūkstančius terminių ciklų, dėl kurių mažesniuose lydiniuose gali atsirasti įtrūkimų.
„Incoloy 840“ siūlo vidutinį našumą už vidutinę kainą. Su 20-25% nikelio ir 19-23% chromo, jis užtikrina daug geresnį veikimą aukštoje temperatūroje nei 300 serijos nerūdijantis plienas, tačiau yra ekonomiškesnis nei "Inconel" klasės. 28 mm šildytuvams, veikiantiems 700–850 laipsnių diapazone, kai standartinės medžiagos sugenda, bet Inconel 600 gali būti per daug, 840 pasiekia optimalų vertės tašką, kuris subalansuoja galimybes ir išlaidas.
Keramika{0}}dengti metalai siūlo alternatyvius metodus konkrečioms reikmėms. Aliuminio oksido arba silicio karbido dangos, padengtos ant metalinių pagrindų, sukuria cheminius barjerus ir elektros izoliaciją, o pagrindinė medžiaga suteikia mechaninį stiprumą. Šios hibridinės konstrukcijos tinka tais atvejais, kai reikalingas ekstremalios temperatūros ir cheminis atsparumas -tam tikram puslaidininkių apdorojimui, reaktyvioms cheminėms aplinkoms arba ypač aukštai -temperatūrinei oksidacijos sąlygoms.
Remiantis medžiagų inžinerijos tyrimais, oksidacija vyksta pagal parabolinę kinetiką esant vidutinei temperatūrai, bet spartėja eksponentiškai, kai artėja prie ribos. 28 mm šildytuvo apvalkalas, rodantis priimtiną 0,1 mm oksido augimą per 1000 valandų, esant 700 laipsnių, gali turėti 0,6 mm augimą 850 laipsnių kampu. Dėl šios ne-tiesinės elgsenos temperatūros kontrolė yra labai svarbi-, kai nedidelis materialinės pavojingos zonos viršijimas sukelia neproporcingą žalą, kuri nėra matoma iš karto, bet greitai kaupiasi.
Atsparumas terminiam nuovargiui tarp lydinių labai skiriasi. Pakartotinis ciklas tarp kambario temperatūros ir darbinės temperatūros sukuria įtampą dėl skirtingo šiluminio plėtimosi. Medžiagos, turinčios didelius koeficientus ir mažą šilumos laidumą, patiria statesnius vidinius nuolydžius ir greitesnį nuovargio įtrūkimų atsiradimą. Inconel lydiniai paprastai pranoksta nerūdijantį plieną dėl geresnio atsparumo aukštai -temperatūrai ir vidutinių, nuspėjamų plėtimosi savybių.
Cheminis suderinamumas apima ne tik paprastą atsparumą oksidacijai. Kai kuriose proceso aplinkose sieros junginiai aukštoje temperatūroje atakuoja nikelio lydinius, sudarydami mažai -lydančius nikelio sulfidus, kurie sukelia katastrofišką prasiskverbimą. Chlorido įtempių korozijos įtrūkimai paveikia kai kurias medžiagas tam tikruose temperatūros, įtempių ir koncentracijos deriniuose. Proceso aplinkos analizė turi būti įtraukta į temperatūros svarstymus medžiagų specifikacijose.
Gamybos svarstymai turi įtakos praktiniam pažangių lydinių prieinamumui. Inconel medžiagas sunkiau apdirbti, formuoti ir suvirinti nei nerūdijantį plieną. Ne visi šildytuvų gamintojai išlaiko galimybę efektyviai apdoroti šias medžiagas 28 mm skersmens reikiamu tikslumu. Pailgėja pristatymo laikas, gali būti taikomi minimalūs užsakymų kiekiai, o išlaidos atspindi šiuos gamybos iššūkius. Planuojant šiuos praktinius apribojimus išvengiama projekto vėlavimo.
Paviršiaus apdorojimas gali pagerinti pagrindinės medžiagos veikimą. Pasyvavimas pagerina nerūdijančio plieno rūšių atsparumą korozijai. Elektropoliravimas sumažina paviršiaus plotą ir pašalina įtempių koncentraciją. Specializuotos dangos apsaugo nuo specifinio cheminio poveikio. Šie antriniai procesai padidina sąnaudas, bet prailgina tarnavimo laiką ribiniuose įrenginiuose, kai visiškai atnaujinti lydinį nėra ekonomiškai pagrįsta.
Atsinaujinančios energijos sistemose, elektrinėje aviacijoje ir pažangioje gamyboje medžiagų kūrimas tęsiamas. Oksido dispersija sustiprinti lydiniai, ugniai atsparių metalų kompozitai ir keraminės matricos medžiagos žada daugiau galimybių, viršijančių dabartines nikelio lydinio ribas, . 28mm šildytuvų konstrukcijos bus vystomos, kad būtų įtrauktos šios pažangos, kai jie bus prieinami nuo laboratorijos iki komercinio prieinamumo, o tai leis terminį apdorojimą tokiomis temperatūromis ir šiuo metu nepasiekiamu efektyvumu.
