純プラチナは、その安定性、耐酸化性、耐久性で珍重される、高温発熱体用の優れた素材です。1450℃から1600℃の間で効果的に作動するため、実験炉、航空宇宙用途、精密熱電対に理想的である。その電気抵抗率（20℃で10.50μΩ・cm）、高融点（1768.3℃）、密度（21.45gm/cm³）は、信頼性の高い性能に貢献している。耐火物にプラチナを埋め込むことで、酸化物や金属の損失を最小限に抑え、寿命を延ばすことができる。この材料の安定した抵抗は、電流が抵抗に出会い、エネルギーを熱に変換するジュール熱による安定した発熱を保証する。
キーポイントの説明
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高温性能
- プラチナ発熱体は、極端な温度（1450℃～1600℃）で優れた性能を発揮し、多くの金属を凌駕します。
- その融点（1768.3℃）は、劣化することなく上限付近での持続的な使用を可能にします。
- 耐火物を埋め込むことにより、酸化物の形成と金属損失を低減し、寿命を延ばします。
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電気的および熱的特性
- 抵抗率:10.50μΩ・cm（20℃）で効率的なジュール加熱が可能。
- 安定した抵抗値:温度変化が少なく、安定した熱出力を保証。
- 密度:高い密度（21.45gm/cm³）は、熱応力下での構造的完全性に寄与する。
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耐酸化性と耐久性
- プラチナには生来の耐酸化性があり、長時間の高温使用に不可欠な腐食を防ぎます。
- 長期的な耐久性により、交換頻度が減り、運用コストが削減されます。
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用途
- 実験室炉:石英管炉に最適 石英管炉 精密で安定した加熱を必要とするシステム
- 航空宇宙:過酷な条件下での信頼性が要求される部品に使用される。
- 熱電対:高精度の温度測定には、プラチナの安定性が有効です。
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ジュール加熱メカニズム
- プラチナを流れる電流が抵抗にぶつかり、熱が発生する。
- 熱出力は電流の大きさと素子の抵抗に依存し、後者がより重要である。
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コンポーネントの統合
- シース/絶縁:プラチナを環境ダメージから守る。
- 酸化マグネシウム:組み立てられたユニットの熱伝導性と電気絶縁性を高める。
プラチナのユニークな特性は、精度と信頼性が最優先される用途に不可欠です。石英管炉のようなシステムに組み込まれることで、高度な熱プロセスにおけるプラチナの汎用性が強調される。
総括表
| プロパティ | 価値 | 意義 |
|---|---|---|
| 使用温度 | 1450°C〜1600°C | 実験炉や航空宇宙部品などの極熱用途に最適。 |
| 融点 | 1,768.3°C | 上限温度付近での耐久性と性能を確保。 |
| 電気抵抗率 | 10.50μΩ・cm（20℃にて | 効率的なジュール加熱により、安定した熱出力が得られます。 |
| 密度 | 21.45 gm/cm³ | 熱応力下での構造的完全性を提供 |
| 耐酸化性 | 高い | 腐食を防ぎ、高温環境での寿命を延ばします。 |
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