기술팀 · Kintek Solution

발열체는 많은 난방 장치에서 필수적인 구성 요소입니다. 발열체는 줄 가열이라는 과정을 통해 전기 에너지를 열로 변환합니다. 발열체에 선택되는 소재는 저항성, 융점, 내산화성, 열적 특성 등 여러 요인에 따라 달라집니다.

발열체 소재의 4가지 주요 유형과 그 용도

발열체 재료의 종류

1. 금속 발열체

   • 니크롬: 이 소재는 니켈 80%와 크롬 20%로 만들어집니다. 저항성이 높고 가열 시 보호용 산화 크롬 층이 형성되기 때문에 널리 사용됩니다. 이 층은 추가 산화를 방지하고 원소를 그대로 유지합니다.
   • 니켈-크롬 및 니켈-크롬-철 합금: 이 합금은 다양한 온도 범위에 적합합니다. Ni-Cr은 최대 1,150°C까지 사용되며, Ni-Cr-Fe는 최대 950°C까지 사용됩니다. 산화에 대한 저항성이 우수하고 비용 효율적입니다.

2. 비금속 발열체

   • 흑연: 비용이 저렴하고 가공이 쉬우며 열충격 저항성이 좋은 것으로 알려진 흑연은 천, 파이프, 바 등 다양한 형태로 사용됩니다. 복사열 전달에 의존하며 고온 애플리케이션에 적합하지만 산소로부터 보호해야 합니다.

3. 반금속 발열체

   • 실리콘 카바이드: 이 소재는 녹는점이 높고 증기압이 낮은 세라믹입니다. 산소 및 수증기와 반응하여 정화를 돕는 능력으로 인해 진공로와 같은 특정 용도에 사용됩니다.

발열체 소재의 주요 특성

1. 높은 저항률: 발열체에 사용되는 소재는 짧은 길이의 와이어로 충분한 열을 발생시키기 위해 비저항이 높아야 합니다.
2. 높은 융점: 재료는 녹지 않고 고온을 견뎌내야 하며, 필요한 수준까지 전하를 가열할 수 있어야 합니다.
3. 산화 저항: 소자는 고온에서 산화에 저항하여 성능과 수명을 유지해야 합니다.
4. 저온 계수: 낮은 온도 계수는 온도 변화에 따라 저항이 크게 변하지 않도록 보장하며, 이는 안정적인 성능을 위해 매우 중요합니다.

애플리케이션 및 고려 사항

• 저항 가열: 니크롬과 같은 금속 소자는 안정적인 성능과 제조 용이성으로 인해 토스터나 헤어 드라이어와 같은 일반 가전제품에 사용됩니다.
• 고온 애플리케이션: 고온이 필요한 애플리케이션의 경우 녹는점과 산화 저항성이 높은 Ni-Cr 및 탄화규소와 같은 소재가 선호됩니다.
• 진공로: 진공로에는 넓은 스트립과 리본 모양의 소자를 사용하여 물리적 표면적과 복사 표면적을 모두 최대화하여 열 전달과 효율을 향상시킵니다.

다양한 발열체 소재의 특성과 용도를 이해하는 것은 특정 가열 요구에 적합한 소재를 선택하고 가열 장치의 최적의 성능과 수명을 보장하는 데 필수적입니다.

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