発熱体に最適な金属を選ぶ際には、いくつかの要素が絡んできます。温度範囲、環境、コスト、特定の用途要件などです。
発熱体として最適な金属は？考慮すべき4つのキーファクター
1.ニッケルクロム合金
ニッケル・クロム（Ni-Cr）合金は、低温から中温の用途によく使われます。これらの合金、特にニッケル含有量の高い合金には、いくつかの利点があります。抵抗率が高く、融点が高く、温度係数が低い。また、酸化にも強い。
例えば、ニクロムは1,150℃までの用途に使用される一般的なNi-Cr合金です。アルミニウムろう付けなどの中温プロセスに最適です。合金に鉄を加えることでコストを削減し、酸化温度の閾値をわずかに下げることができるため、950℃までの使用に適している。
2.タングステンとモリブデン
高温用途には、タングステンやモリブデンのような材料が好まれる。タングステンは2500℃前後の温度で使用でき、高真空レベルで使用される。モリブデンは1900℃まで使用できる。どちらの材料も、酸化を防ぐために真空または保護雰囲気が必要です。
これらの金属は、焼入れ、焼結、高温ろう付けなどのプロセスに最適です。これらは必要な熱特性を提供するが、完全性を維持するためにより制御された環境を必要とする。
3.その他の考慮事項
発熱体材料の選択は、特定の炉のタイプと炉内の条件によっても異なります。例えば、浸炭炉や真空炉では発熱体の設計と材質が重要です。
エレメントの断面積は、その抵抗と扱える電流量に影響します。これは、さまざまな電力用途の発熱体の設計と選択に影響します。
4.まとめ
まとめると、発熱体に最適な金属は、アプリケーションの動作パラメータによって決まります。ほとんどの中温用途では、コスト、性能、耐久性のバランスからニッケルクロム合金が最適です。高温用途では、タングステンとモリブデンが必要な熱特性を提供しますが、より制御された環境を必要とします。
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