Почти всички проводници са способни да генерират топлина при преминаване на електрически ток. Не всички проводници обаче са подходящи за превръщане в нагревателни елементи. Изисква се правилната комбинация от електрически, механични и химични свойства. По-долу са изброени свойствата, важни за дизайна на нагревателните елементи.
Съпротивление:За да произвежда топлина, нагревателният елемент трябва да има достатъчно електрическо съпротивление. Съпротивлението обаче не трябва да бъде толкова високо, че да се превърне в изолатор. Електрическото съпротивление е равно на съпротивлението, умножено по дължината на проводника, разделено на напречното сечение на проводника. За дадено напречно сечение, за да има по-къс проводник, се използва материал с високо съпротивление.
·Устойчивост на окисляване:Топлината обикновено ускорява окисляването както в металите, така и в керамиката. Окисляването може да консумира нагревателния елемент, което може да намали неговия капацитет или да наруши структурата му. Това ограничава живота на нагревателния елемент. За метални нагревателни елементи, легирането с оксиден образувател помага за противопоставяне на окисляването чрез образуване на пасивен слой. За керамичните нагревателни елементи най-често се срещат защитни устойчиви на окисляване скали от SiO2 или Al2O3. Видовете нагревателни елементи, които не са подходящи за използване в окислителни среди, като графит, най-често се използват във вакуумни пещи или пещи, съдържащи газове, които не се окисляват, като H2, N2, Ar или He, където отоплителната камера се евакуира от въздуха .
·Температурен коефициент на съпротивление:Имайте предвид, че съпротивлението на материала се променя с температурата. В повечето проводници, с повишаване на температурата, съпротивлението също се увеличава. Това явление има по-значителен ефект върху някои материали, отколкото други. По-висок температурен коефициент на съпротивление се използва най-вече за термозащитни приложения. За генериране на топлина обикновено е по-добре да има по-ниска стойност. Въпреки че в някои случаи, когато промяната в съпротивлението може да бъде точно предсказана, е необходимо рязко увеличаване на съпротивлението, за да се осигури повече мощност. За да се настрои системата за променящото се съпротивление, се използват системи за управление или обратна връзка.
·Механични свойства:Твърдите нагревателни елементи могат да се деформират, когато се използват при високи температури. Тъй като материалът се приближава към своята разтопена фаза или фаза на прекристализация, материалът може да отслаби и да се деформира по-лесно в сравнение със състоянието си при стайна температура. Добрият нагревателен елемент може да поддържа формата си дори при високи температури. По различна нотка пластичността също е желано механично свойство, особено за метални нагревателни елементи. Пластичността позволява на материала да бъде изтеглен в жици и оформен във форма, без да се нарушава неговата якост на опън.
·Точка на топене:Освен температурата, при която окислението значително се увеличава, точката на топене на материала също ограничава работната му температура. Керамиката обикновено има по-високи точки на топене от металните нагреватели.
