Gairebé tots els conductors són capaços de generar calor quan es passa un corrent elèctric. No obstant això, no tots els conductors són adequats per ser convertits en elements de calefacció. Es requereix la combinació correcta de propietats elèctriques, mecàniques i químiques. A continuació s'enumeren les propietats significatives per al disseny d'elements de calefacció.
Resistivitat:Per produir calor, l'element calefactor ha de tenir prou resistència elèctrica. No obstant això, la resistència no ha de ser tan alta que es converteix en un aïllant. La resistència elèctrica és igual a la resistència multiplicada per la longitud del conductor dividit per la secció transversal del conductor. Per a una secció transversal determinada, per tenir un conductor més curt, s'utilitza un material amb una alta resistència.
·Resistència a l'oxidació:La calor generalment accelera l'oxidació tant en metalls com en ceràmica. L'oxidació pot consumir l'element calefactor que pot disminuir la seva capacitat o comprometre la seva estructura. Això limita la vida de l'element calefactor. Per als elements d'escalfament metàl·lic, l'aliatge amb un òxid anterior, ajuda a resistir l'oxidació mitjançant la formació d'una capa passiva. Per als elements de calefacció ceràmica, les escales resistents a l'oxidació protectora de SiO2 o Al2O3 són més comuns. Els tipus d'elements de calefacció no adequats per al seu ús en ambients oxidants, com el grafit, s'utilitzen més sovint en forns de buit, o forns que contenen gasos d'atmosfera no oxidants, com H2, N2, Ar o He, on la cambra de calefacció és evacuada d'aire.
·Coeficient de temperatura de resistència:Tingueu en compte que la resistència del material canvia amb la temperatura. En la majoria dels conductors, a mesura que augmenta la temperatura, la resistència també augmenta. Aquest fenomen té un efecte més significatiu en alguns materials que altres. Un coeficient de temperatura més alt de resistència s'utilitza principalment per a aplicacions de detecció de calor. Per a la generació de calor, en general és millor tenir un valor més baix. Encara que en alguns casos en què el canvi de resistència es pot predir amb precisió, un fort augment de la resistència és desitjable per oferir més potència. Per fer que el sistema s'ajusti als sistemes de resistència, control o retroalimentació canviants s'utilitzen.
·Propietats mecàniques:Els elements d'escalfament rígids es poden deformar quan s'utilitzen a altes temperatures. A mesura que el material s'acosta a la seva fase de fosa o recrissi, el material pot debilitar-se i deformar-se més fàcilment en comparació amb el seu estat a temperatura ambient. Un bon element calefactor pot mantenir la seva forma fins i tot a altes temperatures. En una nota diferent, la ductilitat és també una propietat mecànica desitjada, especialment per a elements de calefacció metàl·lica. La ductilitat permet que el material es dibuixi en cables i es forma en forma sense comprometre la seva resistència a la tracció.
·Punt de fusió:A part de la temperatura on l'oxidació augmenta significativament, el punt de fusió del material també limita la seva temperatura de funcionament. La ceràmica generalment té punts de fusió més alts que els escalfadors metàl·lics.
