発熱体は、家電製品から工業炉に至るまで、様々な用途に欠かせない部品である。その製造工程は、素材や用途によって異なります。ここでは、さまざまなタイプの発熱体がどのように製造されるかを詳しく見てみよう。
1.炭化ケイ素発熱体
製造プロセス
炭化ケイ素発熱体は、高純度の炭化ケイ素の粒を融合させることで製造されます。これは、3900°F (2150°C)を超える温度を伴う反応結合プロセスまたは再結晶プロセスによって行われます。
形状と用途
このエレメントは一般的に管状または円筒状で、高温と最大出力が要求される熱処理産業で広く使用されている。
2.管状発熱体
構成
管状発熱体は、ニクロム(NiCr)抵抗発熱合金ワイヤの細いコイルで構成され、通常は銅またはインコロイのようなステンレス鋼合金製の金属管内に配置されます。ワイヤは酸化マグネシウム粉末で絶縁されている。
製造工程
チューブをダイスに通して引き抜き、粉末を圧縮して熱伝導を高める。両端はセラミックやシリコンゴムなどの絶縁材料で密閉され、水分の侵入を防ぎます。
形状と用途
オーブントースター、電気ストーブ、オーブン、コーヒーメーカーなどの家電製品に使用される。
3.複合およびスクリーン印刷発熱体
複合発熱体
セラミック絶縁金属板に金属セラミックトラックをスクリーン印刷したもので、やかんのような家庭用電化製品によく使用される。
利点
この技術は、その効率と家庭用電化製品の様々な加熱用途への適合性により、1990年代半ばから普及している。
4.真空炉用発熱体
金属発熱体
モリブデン、白金、タングステンなどの貴金属や、ニッケルクロム耐熱合金などの一般金属がある。それぞれの種類は、用途に応じた高温要件に基づいて選択されます。
非金属発熱体
黒鉛や、炭化ケイ素、ケイ化モリブデンなどの様々な化合物があります。黒鉛は、加工性、高温耐性、熱衝撃耐性に優れているため、特に好まれている。
5.材料の選択と断面積
抵抗と熱出力
発熱体の選択には、所望の熱出力を生成するのに適切な電気抵抗を提供する材料と断面を選択することが含まれます。材料の抵抗率と断面積は重要な要素です。
用途に応じた設計
例えば、真空炉の場合、発熱体は物理的および放射表面積を最大化し、効率的な熱伝達と長寿命を確保するため、幅の広い帯状またはリボン状であることがよくあります。
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