セラミックヒーターは主にアルミナと窒化シリコンの2種類に分けられ、次のような特徴があります。
1. 小型・軽量・省電力、高出力密度・高熱効率を実現し、様々な容量の発熱体を同時に設置可能。
2. 優れた熱特性。加熱速度が速く、あらゆる温度分布を実現できます。
3. 安全性と信頼性が高く、優れた電気絶縁性能と耐電圧特性を備え、耐熱性は酸化せず、断線や老化は最小限に抑えられ、耐腐食性も良好です。
4. 幅広い用途があり、水や灯油などの液体だけでなく、金属などの固体も加熱できます。
5. 環境に優しく、汚染や騒音がありません。
セラミックヒーターの種類と基本構造：セラミック発熱抵抗材（抵抗膜、抵抗シート、抵抗線）をアルミナまたはシリコン窒化物セラミックに埋め込み、同時焼成により発熱抵抗材とセラミック素地を一体化して外気から完全に遮断し、セラミック発熱体が保護と絶縁の役割を果たします。
アルミナセラミック発熱体の高温共焼成 では、抵抗ペーストをアルミナセラミック素地に直接印刷し、積層・脱脂後、1600℃前後の高温で共焼成して一体型中低温発熱体を形成する。抵抗ペーストは通常タングステン系で、スクリーン印刷によりアルミナセラミック素地上にプリント回路を形成し、共焼成後に加熱厚膜回路を形成する。そのため、タングステン厚膜ペーストの性能が特に重要である。タングステン厚膜ペーストは、機能相、有機ビヒクル、無機バインダーの3つの部分で構成する必要がある。機能相はタングステン粒子で、導電性を提供する。有機ビヒクルは主に懸濁液を形成し、ペーストの粘度を調整する。無機バインダーは、共焼成後にタングステン粒子が基板にしっかりと結合し、連続相を形成することを保証する。
窒化ケイ素発熱体は通常、タングステン線を配置するか、または他の抵抗ペーストを窒化ケイ素成形体内に印刷します。新しいタイプの平面発熱体は、発熱抵抗粉末と窒化ケイ素粉末の混合物を圧縮し、窒素圧力下で加圧焼結炉で約 1750°C で同時焼成して作られ、結果として一体型窒化ケイ素発熱体になります。
セラミックヒーターは、設計がシンプルで、加熱が速く、信頼性が高く、安全性に優れ、耐腐食性、耐高温性、長寿命、高効率、省エネ、温度均一性、熱伝導性が良いなどの優れた特性があり、自動車、石油、工業、医療、半導体、家電などの分野で広く使用されています。
ディーゼルエンジンでは、始動補助グロープラグとしてセラミックヒーターが使用され、急速加熱と高温耐久性に優れた窒化シリコン発熱体を採用し、始動直後から排気ガスをクリーンにします。
寒冷地用自動車補助ヒーターなどの自動車用発熱体では、燃料を素早く気化・着火・燃焼させることができる窒化ケイ素発熱体を採用しており、エンジン始動直後やアイドリングストップ時に車内を急速に暖めることができます。
セラミックヒーターは、酸素センサー用セラミック発熱体として、自動車の排気ガス検知用酸素センサーに使用されています。ほとんどのガソリンエンジン車にこの発熱体が装備されています。発熱が速いため、エンジン始動直後の排気温度が低い段階でセンサーの感度を高め、排気ガスの排出を削減します。
石油・ガス機器分野では、セラミックヒーターは点火発熱体として使用され、灯油ストーブやガスストーブでは、高電圧火花点火のような放電音や電気ノイズがなく、安定した点火効果が得られ、加熱面積も大きくなります。
気化・燃焼加熱素子としては、灯油温風ヒーターのアルミナ加熱素子などのセラミックヒーターが小型、高出力、高速加熱などの特性を生かし、気化装置の小型化、気化時間の短縮化を実現します。
ATCERA はセラミック加熱素子を製造できます。詳しい情報やカスタマイズされたご要望については、 www.atcera.comをご覧いただくか、 info@atcera.com までメールをお送りください 。
