発熱体は、多くの工業用途や科学用途において重要な部品である。
一般的に、抵抗率が高く、融点が高く、温度係数が低く、酸化に強い材料で作られています。
ここでは、発熱体として一般的に使用される5つの主要材料について説明します。
発熱体としてよく使われる材料とは？5つの主要材料の説明
1.金属
金属は発熱体としてよく使われます。
これらの金属は通常合金で、鉄クロムアルミニウムやニッケルクロムがよく使われています。
これらの合金は、酸化に強く、高温に耐えられることから選ばれます。
例えば、ニッケルクロム（ニクロム）合金は、1,150℃までの酸化に耐え、十分な強度を保つことができるため、広く使用されています。
より経済的なNi-Cr-Fe合金は、950℃までの使用に推奨される。
鉄、クロム、コバルト、アルミニウムを含む他の合金は、1,350℃までの高温に耐えることができる。
2.黒鉛
黒鉛もまた、発熱体、特に真空炉でよく使用される材料である。
耐熱性が高く、熱膨張が小さく、熱衝撃に強いことが評価されている。
黒鉛の機械的強度は温度とともに向上し、1700℃付近でピークに達します。
また、機械加工性が良く、放熱面積が大きく、熱衝撃に強いことでも知られている。
しかし、高温では揮発しやすく、真空放電からの保護が必要である。
3.炭化ケイ素
炭化ケイ素は、セラミックに分類されることが多い半金属材料である。
高温で結合・分解する性質があるため、発熱体に使用される。
しかし、1300℃前後の温度で軟化することがあるため、取り扱いには注意が必要である。
炭化ケイ素は、浄化作用が必要な環境で特に有用である。
真空炉の残留ガス中の酸素や水蒸気と反応し、真空システムを簡素化し、コストを削減する。
4.鉄-クロムアルミニウム合金
鉄クロムアルミニウム合金は、優れた耐酸化性と高温強度で知られています。
これらの合金は、高温での長期安定性が要求される用途でよく使用されます。
特に、過酷な環境で使用される工業炉や発熱体に有用です。
5.ニッケルクロム合金
ニクロムに代表されるニッケルクロム合金は、耐酸化性が高く、高温でも強度を維持できるため、広く使用されています。
これらの合金は、過酷な条件下で安定した性能を必要とする用途に最適です。
ニクロム合金は、工業炉、オーブン、その他の高温用途の発熱体によく使用されています。
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