저항 가열은 발열체에 사용되는 재료의 종류에 따라 매우 높은 온도에 도달할 수 있습니다.
최대 온도는 특정 재료의 경우 공기 중에서 약 360°C에서 흑연과 같은 다른 재료의 경우 불활성 분위기에서 2,800°C 이상까지 다양합니다.
소재의 선택은 달성 가능한 최대 온도에 큰 영향을 미치며, 텅스텐과 흑연은 녹는점이 높고 증기압이 낮아 최고 온도에 도달할 수 있습니다.
4가지 주요 온도 범위 설명
저항 발열체의 종류와 온도 범위
저항 와이어: 일반적으로 섭씨 950~1200도 사이의 온도에 도달합니다.
고온 저항선은 최대 섭씨 1200도까지 도달할 수 있고, 중온 저항선은 최대 섭씨 950도까지 도달합니다.
니켈-구리 합금(유레카 또는 콘스탄탄): 저온 발열체에 사용되며 저항 온도 계수가 0으로 알려져 있습니다.
철-크롬-알루미늄 합금(칸탈): 고온에서 우수한 산화 저항성을 제공하지만 기계적 강도가 약하기 때문에 더 많은 지지대가 필요합니다.
실리콘 카바이드, 몰리브덴, 텅스텐 및 흑연: 이러한 재료는 초고온에 사용되며, 텅스텐은 최대 2,000°C까지, 흑연은 적절한 조건에서 모든 온도에 적합합니다.
최고 온도에 영향을 미치는 요인
전류 강도: 저항선을 통과하는 전류가 높을수록 더 높은 온도를 달성할 수 있습니다.
재료 특성: 소재의 선택은 최대 온도에 큰 영향을 미칩니다. 융점이 높고 증기압이 낮은 텅스텐 및 흑연과 같은 재료는 최고 온도에 도달할 수 있습니다.
대기 조건: 몰리브덴 및 흑연과 같은 일부 재료는 고온에서 산화를 방지하고 구조적 무결성을 유지하기 위해 특정 대기 조건(예: 수소 분위기 또는 불활성 대기)이 필요합니다.
애플리케이션 및 제한 사항
저항로: 방사선 및 대류 유형으로 구분되며, 대류 용광로의 경우 일반적으로 온도가 650°C 미만입니다.
직접 가열과 간접 가열: 직접 가열은 가열할 재료에 전류를 통과시키는 방식으로 효율은 높지만 온도 제어가 제한적입니다. 간접 가열은 별도의 발열체를 사용하여 보다 유연하게 온도를 조절할 수 있습니다.
최대 작동 전압: 전기 절연 및 안전 고려 사항으로 인해 600볼트로 제한되지만, 특별한 경우에는 이를 초과할 수 있습니다.
저항 가열의 온도 제어
전압 제어: 요소에 가해지는 전압 또는 요소에 흐르는 전류를 조정합니다.
저항 조정: 요소의 저항을 변경합니다.
온/오프 공급 비율: 온도를 관리하기 위해 공급의 온/오프 시간 비율을 제어합니다.
요약하면, 저항 가열은 가정용에 적합한 저온부터 산업 공정에 필요한 초고온까지 광범위한 온도를 달성할 수 있습니다.
발열체 소재의 선택과 열 발생 및 제어 방법은 달성 가능한 최대 온도와 가열 공정의 효율성을 결정하는 데 매우 중요합니다.
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