抵抗加熱は、発熱体に使用される材料の種類によって、非常に高い温度を達成することができます。
最高温度は、グラファイトのような不活性雰囲気中で、空気中で約360°Cから2,800°Cを超えるものまであります。
材料の選択は達成可能な最高温度に大きく影響し、タングステンとグラファイトは融点が高く蒸気圧が低いため、最高温度に達することができます。
4つの主要温度範囲について
抵抗発熱体の種類と温度範囲
抵抗線： 一般的に950～1200℃の温度に達する。
高温抵抗線は摂氏1200度まで達することができ、中温抵抗線は最大摂氏950度である。
ニッケル銅合金（ユーレカまたはコンスタンタン）： 低温発熱体に使用され、抵抗温度係数がゼロであることで知られている。
鉄-クロム-アルミニウム合金（カンタル）： 高温での耐酸化性に優れるが、機械的強度が弱いためサポートが必要。
炭化ケイ素、モリブデン、タングステン、グラファイト： タングステンは2,000℃まで、グラファイトは適切な条件下であらゆる温度に対応する。
最高温度に影響を与える要因
電流の強さ： 抵抗線に流す電流が大きいほど、到達できる温度は高くなる。
材料特性： 材料の選択は最高温度に大きく影響する。融点が高く蒸気圧の低いタングステンやグラファイトのような材料が最高温度に達することができる。
大気条件： モリブデンやグラファイトのように、高温での酸化を防ぎ構造的完全性を維持するために、特定の雰囲気条件（水素雰囲気や不活性雰囲気など）を必要とする材料もある。
用途と制限
抵抗炉： 輻射式と対流式に分けられ、対流炉の温度は通常 650℃以下。
直接加熱と間接加熱： 直接加熱は被加熱材に電流を流すもので、効率は高いが温度制御には限界がある。間接加熱では個別の発熱体を使用するため、温度制御がより柔軟になります。
最大動作電圧： 電気絶縁と安全への配慮から600ボルトに制限されているが、特別な場合にはこれを超えることもある。
抵抗加熱の温度制御
電圧制御： エレメントへの印加電圧またはエレメントを流れる電流を調整する。
抵抗調整： エレメントの抵抗値を変えること。
オン／オフ供給比率： 電源のオンとオフの比率を制御して温度を管理する。
要約すると、抵抗加熱は、家庭での使用に適した低温から工業プロセスに必要な超高温まで、幅広い温度を達成することができます。
達成可能な最高温度と加熱プロセスの効率を決定するには、発熱体材料の選択と発熱および制御方法が重要です。
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