熱要素
炭化ケイ素(SiC)発熱体
商品番号 : KT-SH
価格は以下に基づいて変動します specs and customizations
- かさ密度
- 2.5 g/cm3
- 気孔率
- 23%
- 熱伝導率
- 14-19 W/m-℃ (1000℃)
- 破断強度
- 50Mpa(25℃)
- 比熱
- 1.0 kj/kg-℃(25~1300℃)
- 熱膨張係数
- 4.5×10-⁶
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はじめに
炭化ケイ素(SiC)発熱体は、電気炉で使用される高温セラミックデバイスで、高い導電性と極端な温度への耐性で知られています。シリコンと炭素から作られるこれらの素子は、2150℃を超える再結晶プロセスによって形成され、長寿命とエネルギー効率を提供します。SiCヒーターは汎用性が高く、さまざまな構成が可能で、600℃から1600℃までの用途に適しているため、冶金、セラミック、半導体製造などの業界に最適です。
用途
SiC発熱体は、機械、冶金、軽化学、セラミックス、半導体、分析試験、科学研究などの分野で広く使用されており、トンネルキルン、ローラーキルン、ガラスキルン、真空炉、マッフル炉、製錬炉、その他あらゆる種類の加熱装置の電気発熱体となっています：
- 冶金：冶金：SiC発熱体は、製錬・精製工程で高温が要求される金属の生産・加工において極めて重要です。
- セラミックス: セラミックス産業では、この発熱体が焼成および焼結プロセスに使用され、均一な加熱と高品質の最終製品を保証します。
- ガラス製造：SiC発熱体は、安定した高温が必要なガラスの溶解と成形において重要な役割を果たしています。
- 化学処理：制御された高温環境を必要とする化学反応器や処理装置で使用されます。
- 実験用炉科学研究や分析試験において、SiC素子はさまざまな高温実験や試験に使用される実験炉に不可欠です。
- 半導体製造：SiC発熱体が提供する精密な温度制御は、半導体やその他の電子部品の製造に不可欠です。
- 環境試験：これらの発熱体は、製品の耐久性試験のために極端な温度条件をシミュレートする環境試験室で使用されます。
- 食品加工：食品業界では、高温処理を必要とするオーブンなどにSiC発熱体が使用されています。
詳細と部品
利点
炭化ケイ素（SiC）発熱体は、様々な加熱用途に優れた選択肢となる多くの利点を備えています。これらの発熱体は、カーボランダムとして知られるケイ素と炭素の硬質セラミック化合物から作られており、高い導電性と優れた耐久性を備えています。SiC発熱体を使用する主な利点をいくつかご紹介します：
- 高温性能：SiC発熱体は600°C～1600°Cの温度で効率的に動作するため、高温炉やプロセスに最適です。
- エネルギー効率：この発熱体は熱端抵抗が小さいため、無駄な熱を減らし、加熱システムの全体的な効率を向上させることで、エネルギーの節約につながります。
- 長寿命：SiC発熱体は堅牢なセラミック構造であるため、他のタイプの発熱体に比べて寿命が長く、特に腐食性の環境下での使用が可能です。
- 正確な温度制御：温度を正確に制御し維持する能力は、多くの工業プロセスにおいて極めて重要です。SiC発熱体は、より正確で制御可能な熱を提供し、製品の品質と一貫性を高めます。
- 安全性と環境面での利点：SiC発熱体を使用することで、排ガスが不要となり、加熱プロセスの安全性と環境への影響が改善されます。また、快適な作業環境にも貢献します。
- デザインの多様性：SiC発熱体は、8つの異なる基本構成があり、特定の用途に合わせることができるため、特に厳しい環境において、寿命と効果を延ばすことができます。
- 費用対効果：当初はMoSi2などの他の発熱体よりも高価ですが、SiC発熱体はエネルギー効率と寿命の延長により長期的な節約を実現し、全体的な運用コストを削減します。
- 強化された電力放射：SiC発熱体は高出力の放射が可能であり、急速加熱や高温安定性を必要とするプロセスに有益です。
特徴
連続式電気加熱熱分解炉は、連続熱分解プロセス用に設計された高度な装置です。この炉は機能性を高めるだけでなく、安全性、効率性、長寿命を保証する様々な機能を備えています。主な特徴として、長寿命、定常運転のための内部回転、熱分解プロセスを安全かつ効率的に管理するための高度な制御システムなどが挙げられます。
- 長寿命：この炉は反応器に間接熱風加熱を採用しているため、損傷が大幅に減少し、装置の寿命が延びます。
- 内部回転による最適な一定運転シール材の頻繁な交換を必要とする外部回転方式とは異なり、この炉は内部回転方式を採用しています。
- 高度な制御・監視システム炉には重要パラメーターをリアルタイムで監視できる統合制御ループが装備されています。さらに、改良されたバーナー管理や自動デコークのような機能が、炉の信頼性と安全性をさらに高めます。
特性パラメーター
物理的特性
| 嵩密度 | 2.5g/cm3 |
| 気孔率 | 23% |
| 熱伝導率 | 14～19W/m・℃（1000 (1000℃) |
| 破断強度 | 50Mpa(25℃) |
| 比熱 | 1.0kj/kg-℃ (25~1300℃) (25~1300℃) |
| 熱膨張係数 | 4.5×10-⁶ |
化学特性
炭化ケイ素発熱体は化学的安定性が高く、耐酸性が強いです。高温下では、アルカリ性物質に侵食されることがあります。
1000℃以上の炭化ケイ素発熱体を長期間使用すると、酸素や水蒸気によって以下のような影響があります：
①Sic+2O2→Sio2+CO2 ②Sic+4H2O=Sio2+4H2+CO2
その結果、元素中のSiO2含有量が徐々に増加し、抵抗値が徐々に上昇し、エージングが進む。水蒸気が多いとSiCの酸化を促進し、②式の反応で発生したH2が空気中のO2と結合してH2Oと反応し、悪循環を起こす。水素（H2）は部品の機械的強度を低下させる。1200℃以下の窒素(N2)は、1350℃以上のSiCとの酸化反応を防ぐことができ、SiCが塩素(Cl2)を分解し、SiCを完全に分解することができる。
炭化ケイ素(SiC)発熱体の型式表示方法
- OD：外径
- HZ：ホットゾーン長さ
- CZ：コールドゾーン長さ
- OL：全長
例えばSCRタイプ、外径＝8mm、HZ＝100mm、CZ＝130mm、
OL = 230 mm、抵抗 4.46Ω
と指定できます：8*100*230/ 4.46Ω
SiC発熱体使用可能範囲
| OD | HZ | CZ | OL | 抵抗 |
| 8mm | 100-300mm | 60-200mm | 240-700mm | 2.1～8.6オーム |
| 12mm | 100-400mm | 100-350mm | 300-1100mm | 0.8-5.8オーム |
| 14mm | 100-500mm | 150-350mm | 400-1200 | 0.7-5.6オーム |
| 16mm | 200-600mm | 200-350mm | 600-1300 | 0.7-4.4オーム |
| 18mm | 200-800mm | 200-400mm | 600-1600 | 0.7-5.8オーム |
| 20mm | 200-800mm | 250-600mm | 700-2000mm | 0.6～6.0オーム |
| 25mm | 200-1200mm | 250-700mm | 700-2600mm | 0.4～5.0オーム |
| 30mm | 300-2000mm | 250-800mm | 800-3600mm | 0.4-4.0オーム |
| 35mm | 400-2000mm | 250-800mm | 900-3600mm | 0.5～3.6オーム |
| 40mm | 500-2700mm | 250-800mm | 1000-4300mm | 0.5～3.4オーム |
| 45mm | 500-3000mm | 250-750mm | 1000-4500mm | 0.3～3.0オーム |
| 50mm | 600-2500mm | 300-750mm | 1200-4000mm | 0.3～2.5オーム |
| 54mm | 600-2500mm | 300-750mm | 1200-4000mm | 0.3-3.0Ω |
取り付け上の注意
炭化ケイ素棒の取り付けに関する注意事項はこちらをご覧ください。
警告
オペレーターの安全は最重要課題です。装置の操作には注意してください。引火性ガス、爆発性ガス、有毒ガスを扱う作業は非常に危険です。オペレーターは装置を始動する前に必要な予防措置をすべて講じる必要があります。反応器またはチャンバー内で陽圧を使用して作業するのは危険です。オペレーターは安全手順を厳密に遵守する必要があります。空気反応性材料を使用する場合、特に真空下で作業する場合には、特別な注意を払う必要があります。漏れがあると空気が装置内に引き込まれ、激しい反応が発生する可能性があります。
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熱素子とは何ですか?
感熱素子はどのように機能するのでしょうか?
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