感应加热是一种通过电磁感应加热金属或半导体等导电材料的方法。这一过程需要使用感应线圈来产生电磁场,进而在材料内部感应出涡流。这些电流流过材料的电阻,通过焦耳加热产生热量。在铁磁性材料(如铁)中,磁滞损耗会产生额外的热量。感应加热中使用的电流频率取决于物体的大小、材料和所需的穿透深度。
感应加热示例:
感应加热的一个常见应用是熔化金属和制造合金。在典型的设置中,固态射频(RF)电源通过水冷铜线圈发送交流电。金属电荷被放置在线圈内的陶瓷或石墨坩埚中。线圈充当变压器的初级,金属电荷充当次级。线圈产生的快速变化的磁场会在金属电荷中产生涡流,直接加热金属电荷。这种方法尤其适用于真空感应熔炼,因为在这种方法中,受控气氛(真空或惰性气体)可对熔炼过程进行精确控制。与其他加热方法的比较:
与依靠对流和辐射传热的煤气炉、电炉和盐浴等方法不同,感应加热是通过涡流在材料内部直接产生热量。这种直接加热方法为加热导电材料提供了一种更高效、更可控的方式。通过调节交流电的频率,可以精确控制加热深度,因此感应加热非常适合需要高精度的工艺,例如汽车、航空航天和电子等行业的表面硬化、退火和其他热处理。
感应加热的优势: