電流が流れると、ほとんどすべての導体が熱を発生します。ただし、すべての導体が発熱体の製造に適しているわけではありません。電気的、機械的、化学的特性の正しい組み合わせが必要です。発熱体の設計において重要な特性は次のとおりです。
抵抗率:熱を発生させるためには、発熱体に十分な抵抗が必要です。ただし、抵抗は絶縁体になるほど高くすることはできません。抵抗は、抵抗率に導体の長さを乗算し、導体の断面積で割った値に等しくなります。特定の断面に対して、導体を短くするために、抵抗率の高い材料が使用されます。
抗酸化特性:酸化により発熱体が消費され、発熱体の容量が低下したり、構造が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、酸化物と合金を形成すると不動態化層が形成され、酸化に耐えることができます。
抵抗の温度係数: 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、特定の材料に他の材料よりも大きな影響を与えます。加熱の場合は、通常、より低い値を使用することが最善です。
機械的特性:材料が溶融または再結晶段階に近づくと、室温での状態と比較して、材料が弱くなり変形しやすくなります。優れた発熱体は、高温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、特に金属発熱体にとっては重要です。延性により、材料を引張強度に影響を与えることなくワイヤに引き抜いて成形することができます。
融点:酸化温度が大幅に上昇することに加えて、材料の融点によっても動作温度が制限されます。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
