電流が流れると、ほとんどの導体が熱を発生する可能性があります。しかし、すべての導体が加熱素子にするのに適しているわけではありません。電気的、機械的、化学的特性の適切な組み合わせが必要です。以下に列挙されたのが、発熱体設計にとって重要な特性である。
比 抵抗：熱を生成するには、発熱体は十分な電気抵抗を持っている必要があります。しかし、抵抗が絶縁体になるほど高くなってはいけません。電気抵抗は、導体の長さを導体の断面で割った抵抗率に等しい。所定の断面に対して、短い導体を有するために、高い抵抗率を有する材料が使用される。
·酸化抵抗:熱は一般に金属とセラミックの両方で酸化を促進します。酸化は、その容量を減少させるか、その構造を損なうことができる発熱体を消費することができます。これは、発熱体の寿命を制限します。金属加熱素子の場合、酸化前体との合金化は、受動層を形成することによって酸化に抵抗するのに役立ちます。セラミック加熱素子の場合、SiO2またはAl2O3の保護酸化耐性スケールが最も一般的です。黒鉛などの酸化環境での使用に適さない加熱素子タイプは、真空炉や、加熱室が空気を排気するH2、N2、Ar、Heなどの非酸化雰囲気ガスを含む炉に最も頻繁に使用されます。
·抵抗の温度係数:なお、材料の抵抗率は温度によって変化します。ほとんどの導体では、温度が上昇するにつれて、抵抗も増加します。この現象は、他のものよりも一部の材料に大きな影響を与えます。高い温度係数の抵抗は、主に熱感知用途に使用されます。発熱の場合は、通常、低い値を持つ方がよいでしょう。抵抗の変化を正確に予測できる場合もありますが、より多くの電力を供給するために抵抗の急激な増加が望ましいです。変化する抵抗率に合わせてシステムを調整するために、制御システムまたはフィードバックシステムが採用されています。
·機械的特性:高温で使用すると、リジッド発熱体が変形する可能性があります。材料が溶融または再結晶相に近づくと、材料は室温での状態に比べてより容易に弱まり、変形することができます。良い発熱体は高温でもその形態を維持することができる。別の注意点では、延性は特に金属発熱体にとって必要な機械的特性でもあります。延性により、材料を引張強度を損なうことなくワイヤに引き込み、形状に形成することができます。
·融点：酸化が著しく上昇する温度とは別に、材料の融点も動作温度を制限します。セラミックスは、一般に金属ヒーターよりも融点が高い。
