ほぼすべての導体は、電流が流れると発熱します。しかし、すべての導体が発熱体に適しているわけではありません。電気的、機械的、化学的特性を適切に組み合わせる必要があります。以下は、発熱体の設計において重要な特性です。
抵抗率:発熱体は発熱するために十分な抵抗を持つ必要があります。しかし、抵抗は絶縁体となるほど高くてはいけません。抵抗は、導体の長さに抵抗率を乗じ、導体の断面積で割った値に等しくなります。一定の断面積で導体を短くするには、抵抗率の高い材料を使用します。
抗酸化作用:酸化は発熱体を消耗させ、容量を低下させたり構造を損傷したりする可能性があります。これにより、発熱体の寿命が制限されます。金属発熱体の場合、酸化物との合金化により不動態層が形成され、酸化に対する耐性が向上します。
抵抗温度係数：ほとんどの導体では、温度が上昇すると抵抗も増加します。この現象は、材料によって影響が大きく異なります。加熱する場合は、通常、抵抗値を低く設定するのが最適です。
機械的特性:材料が溶融または再結晶段階に近づくと、室温の状態と比較して、強度が低下し変形しやすくなります。優れた発熱体は、高温下でも形状を維持できます。一方、延性も重要な機械的特性であり、特に金属発熱体においては重要です。延性があれば、材料を線状に引き伸ばしたり、成形したりしても引張強度に影響を与えません。
融点:酸化温度の大幅な上昇に加え、材料の融点も動作温度を制限します。金属発熱体の融点は1300℃以上です。
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投稿日時: 2023年9月16日
