산업용 용광로는 효율성과 내구성을 유지하면서 고온을 견딜 수 있는 특수 소재로 만든 발열체를 사용합니다.가장 일반적인 재료로는 철-크롬 알루미늄 및 니켈 크롬과 같은 금속 합금과 실리콘 카바이드(SiC) 및 이규화 몰리브덴(MoSi2)과 같은 고급 세라믹이 있습니다.이러한 소재는 저온 건조부터 1200°C를 초과하는 초고온 공정에 이르기까지 온도 요구 사항, 내산화성, 애플리케이션별 요구 사항 등의 요소를 기준으로 선택됩니다.또한 튜브 퍼니스, 진공 퍼니스, 애싱 퍼니스 등 퍼니스 유형과 야금, 전자, 의료 기기 제조 등 산업 분야도 고려합니다.
핵심 사항을 설명합니다:
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금속 합금 발열체
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철-크롬 알루미늄(FeCrAl):
- 비용 효율적이며 최대 1200°C의 온도에서 널리 사용됩니다.
- 보호 알루미나 층이 형성되어 산화 저항성이 뛰어납니다.
- 일반적인 형태: 원통형 코일, 평면 패널 또는 반원형 디자인.
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니켈 크롬(NiCr):
- FeCrAl보다 연성이 우수하여 성형이 용이합니다.
- 저온(최대 1000°C)에 적합하지만 주기적 가열에서 일관된 성능을 제공합니다.
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철-크롬 알루미늄(FeCrAl):
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세라믹 발열체
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탄화규소(SiC):
- 변형 및 산화에 대한 높은 내성으로 최대 1973K(1700°C)까지 작동합니다.
- 진공 침탄 또는 결정 성장과 같은 열악한 환경에 이상적입니다.
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몰리브덴 디실리사이드(MoSi2):
- 녹는점이 매우 높지만(2173K) 실온에서 부서지기 쉽습니다.
- 고온 애플리케이션을 위한 분할 튜브 용광로에 사용됩니다.
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열분해 질화 붕소(PBN):
- 반도체 제조에 자주 사용되는 1873K까지 안정적인 초고순도 소재.
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질화 알루미늄(AlN):
- 정밀 산업에서 흔히 볼 수 있는 고른 열 분포(최대 873K)로 빠르게 가열합니다.
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탄화규소(SiC):
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특수한 용도를 위한 특수 소재
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흑연:
- 열전도율로 인해 진공로에서 브레이징 또는 소결 등의 공정에 사용됩니다.
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포지티브 열 계수(PTC) 재료:
- 최대 1273K까지 자체 조절이 가능하여 리튬 배터리 생산과 같은 애플리케이션에서 에너지 낭비를 줄입니다.
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몰리브덴 와이어/로드:
- CVD 코팅 또는 어닐링과 같은 고온 진공 환경에 선호됩니다.
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흑연:
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발열체 선택 기준
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온도 범위:
- <1200°C의 경우 FeCrAl/NiCr, >1200°C의 경우 SiC/MoSi2.
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대기 호환성:
- 진공 또는 불활성 가스 환경에서는 흑연 또는 MoSi2가 필요할 수 있습니다.
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기계적 특성:
- 연성(NiCr) 대 취성(MoSi2)은 설치 및 유지 관리에 영향을 미칩니다.
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산업별 요구 사항:
- 예시:예: 반도체 순도를 위한 PBN, 연마 공구 제조를 위한 SiC.
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온도 범위:
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새로운 트렌드
- 비용과 성능의 균형을 맞추기 위해 여러 재료(예: SiC 코팅 금속)를 결합한 하이브리드 시스템.
- 지속 가능한 제조를 위해 에너지 효율적인 용광로에서 PTC 소재의 사용 증가.
이러한 소재를 이해하면 구매자가 수명, 온도 정밀도, 비용 효율성 등 운영상의 요구사항에 따라 소재를 선택할 수 있습니다.예를 들어, 야금 연구소에서는 MoSi2를 선택하고 식품 건조 시설에서는 초기 비용이 저렴한 NiCr을 사용할 수 있습니다.
요약 표:
| 재료 | 최대 온도(°C) | 주요 이점 | 일반적인 애플리케이션 |
|---|---|---|---|
| 철-크롬 알루미늄 | 1200 | 비용 효율적이고 산화에 강하며 | 일반 산업용 난방 |
| 니켈 크롬 | 1000 | 연성, 주기적 가열 안정 | 저온 건조, 식품 가공 |
| 실리콘 카바이드(SiC) | 1700 | 높은 변형 저항성 | 진공 침탄, 결정 성장 |
| 몰리브덴 디실리사이드 | 1900 | 초고 융점 | 분할 튜브 용광로, 야금 |
| 흑연 | 2500+ | 열 전도성, 진공 호환 | 브레이징, 소결 |
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