전류가 흐르면 거의 모든 도체가 열을 발생시킬 수 있습니다. 그러나 모든 전도체가 발열체에 적합한 것은 아닙니다. 전기적, 기계적 및 화학적 특성의 올바른 조합이 필요합니다. 다음은 발열체 설계에 중요한 몇 가지 기능입니다.
비저항: 열을 발생시키려면 발열체에 충분한 저항이 있어야 합니다. 그러나 저항은 절연체가 될 만큼 충분히 높을 수 없습니다. 저항은 전도체 길이를 전도체 단면으로 나눈 저항률을 곱한 것과 같습니다. 주어진 단면에 대해 더 짧은 도체를 얻기 위해 저항률이 높은 재료가 사용됩니다.
발열체 저항, 길이, 관계의 단면 함수
내산화성: 열은 일반적으로 금속 및 세라믹의 산화를 가속화합니다. 산화는 발열체를 소모하여 용량을 줄이거나 구조를 손상시킵니다. 이것은 발열체의 수명을 제한합니다. 금속 발열체의 경우 합금은 산화물과 함께 형성되어 패시베이션 층을 형성하여 산화 저항을 돕습니다. 세라믹 발열체의 경우 SiO2 또는 Al2O3의 보호용 산화 방지 스케일이 가장 일반적입니다. 흑연과 같이 산화 환경에서 사용하기에 부적합한 형태의 발열체는 공기가 없는 진공로 또는 H2, N2, Ar, He 등의 비산화성 분위기 가스를 포함하는 로에서 가장 많이 사용됩니다. 가열 챔버에서.
저항의 온도 계수: 재료의 저항은 온도에 따라 변합니다. 대부분의 도체에서 저항은 온도가 증가함에 따라 증가합니다. 이 현상은 다른 것보다 더 뚜렷한 일부 재료에 영향을 미칩니다. 고온 저항 계수는 주로 열 응용 분야에 사용됩니다. 발열의 경우 일반적으로 낮은 값을 사용하는 것이 좋습니다. 경우에 따라 저항의 변화를 정확하게 예측할 수 있지만 더 많은 전력을 제공하려면 저항의 급격한 증가가 필요합니다. 변화하는 저항률에 시스템을 적응시키기 위해 제어 또는 피드백 시스템이 사용됩니다.
