발열체는 산업용 용광로부터 가전제품에 이르기까지 다양한 응용 분야에서 필수적인 구성 요소입니다. 발열체는 일반적으로 전기 에너지를 열로 변환할 수 있는 전기 저항이 높은 재료로 만들어집니다. 발열체의 구조는 애플리케이션과 특정 유형의 발열체에 따라 크게 달라집니다.
5가지 주요 공정 설명
1. 실리콘 카바이드 발열체
실리콘 카바이드 발열체는 고순도 실리콘 카바이드 입자를 일반적으로 3900°F(2150°C) 이상의 매우 높은 온도에서 융합하여 형성됩니다. 이 공정은 반응 결합 공정 또는 재결정 공정을 통해 이루어지며, 그 결과 강력하고 내열성이 강한 구조가 만들어집니다. 이러한 요소는 내구성과 전기 에너지를 열로 변환하는 효율이 뛰어나 고온 처리가 필요한 산업에서 일반적으로 사용됩니다.
2. 발열체 선택 및 소재
발열체 선택에는 원하는 열 출력을 달성하는 데 필요한 전기 저항을 제공하는 재료와 형상을 선택하는 것이 포함됩니다. 재료의 저항률과 단면적은 중요한 요소입니다. 단면적이 클수록 저항이 낮아지므로 고출력 애플리케이션용 발열체는 더 두껍습니다. 진공로의 경우 물리적 및 복사열 전달을 위한 표면적을 최대화하기 위해 넓은 스트립 또는 리본 모양의 소자가 선호됩니다.
3. 도가니 퍼니스의 구성
도가니 용광로에서 발열체는 고온을 견딜 수 있는 흑연, 점토 또는 탄화규소와 같은 재료로 만든 용기인 도가니를 가열하도록 설계됩니다. 발열체는 전기 또는 가스 기반일 수 있습니다. 도가니는 발열체 안에 배치되고 녹일 재료는 도가니 안에 넣습니다. 발열체에서 생성된 열이 도가니로 전달되어 내부의 재료를 녹입니다.
4. 복합 발열체
오븐이나 주전자와 같은 가전제품에 일반적으로 사용되는 관형 발열체는 일반적으로 구리 또는 인코로이와 같은 스테인리스강 합금으로 만들어진 금속 튜브 안에 들어 있는 니크롬 와이어의 미세 코일로 구성됩니다. 튜브 내부의 공간은 단열을 위해 산화마그네슘 분말로 채워져 있습니다. 튜브의 끝은 습기 침투를 방지하기 위해 단열재로 밀봉되어 있습니다. 이러한 요소는 가열할 영역의 열 분포를 최적화하기 위해 직선 또는 특정 모양으로 구부러질 수 있습니다.
5. 디자인 고려 사항
각 발열체 유형은 필요한 온도, 발열체가 작동할 환경, 열 전달 효율 등의 요소를 고려하여 특정 용도를 염두에 두고 설계됩니다. 재료와 시공 방법은 의도된 용도에서 신뢰성, 수명 및 최적의 성능을 보장하기 위해 선택됩니다.
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