窒化ケイ素（Si3N4）セラミック 点火装置は、セラミックヒーターに比べて優れた耐熱性、急速加熱性、熱安定性といった大きな利点があり、多くの高温用途で広く使用されています。本日は、主に窒化ケイ素点火装置の特徴、一般的な用途、利点、注意事項についてご紹介します。
1. コア特性
1) 高温耐性
2) 窒化ケイ素セラミック点火装置は、非常に短時間（2～10秒）で1000～1400℃まで加熱でき、1200～1400℃の高温環境下でも長時間安定して動作します。この特性により、工業炉、バーナー、金型加熱など、迅速な起動と高温均一分布の維持が求められる用途に適しています。
3) 熱表面安定性
4) 発熱体は、タングステン線埋め込みまたはスクリーン印刷技術を用いて高密度シリコン窒化物セラミックマトリックスに封入され、均一に熱を伝達できる広い熱面を形成します。例えば、金型加熱や3Dガラス成形において、この熱面は局所的または全体的に均一な温度分布を実現します。
5) 耐熱衝撃性および耐酸化性
6) 窒化ケイ素セラミックスは優れた熱衝撃安定性を有し、急激な高温・低温サイクルにも耐えます。表面に形成される酸化保護膜は高温酸化を防ぎ、耐用年数を延ばします。これは、頻繁な起動停止や温度変動が求められる熱分配器にとって極めて重要です。
性能データは以下の通りです。
1. 具体的な適用シナリオ
1）工業用窯とバーナー
2）窒化ケイ素点火装置は、ガス炉、窯、その他の機器に広く使用されており、迅速な点火と安定した高温表面により燃焼室内の温度分布を均一に保ちます。例えば、FKKの製品は、1100～1400℃の温度範囲のガスバーナーに直接使用できます。
3）金型加熱システム
4)3Dガラス成形やレンズ製造などのプロセスでは、窒化シリコン点火装置が金型を局所的に高温に加熱し、その熱伝導特性と相まって精密な温度制御を実現し、不均一な熱分布による変形や欠陥を回避します。
5）ガス機器の熱管理
6）ガスコンロ、オーブン、給湯器などでは、点火装置の高温面が可燃性ガスに直接接触し、熱伝導によって急速着火を実現します。また、広い熱面設計により燃焼効率を最適化し、局所的な過熱や冷気の発生を軽減します。
7）新エネルギー・環境保護設備
8)固体酸化物燃料電池（SOFC）では、シリコン窒化物点火装置は予熱段階と始動段階での温度制御に使用され、バイオマスボイラーや排ガス処理システムでは、その急速加熱能力により熱分散効率が向上し、汚染物質の排出が削減されます。
3.技術的利点と設計上のポイント
1）電力と電圧の柔軟性
2）本製品は10W～1000Wの電力範囲をカバーし、4V～240Vの電圧に対応し、熱分布のニーズに合わせて加熱回路の形状と電力密度をカスタマイズできます。例えば、INNOVACERAのDGシリーズ（220～230V、400～1000W）は、大型ボイラーの分散加熱に適しています。
3）構造の最適化
パッケージ設計：高純度アルミナセラミックベースと金属ブッシングを採用し、電気絶縁性と機械的強度を確保しています。
放熱保護：端末の過熱を防ぐために温度バッファと絶縁パッケージを設置します（パッケージ端の温度は 400°C 未満である必要があります）。
4）環境適応性
5)電磁干渉がなく、耐油性、耐湿性などの特性があるため、石油化学産業の高温および腐食性媒体の加熱など、複雑な産業環境に適しています。
4.使用上の注意
1）設置と通気設計
– 流量が低すぎることによる局所的な過熱（表面温度≤1200°C）を回避するために、ガス流量をモデルに応じて調整する必要があります。
– 空気流路は点火装置との完全な接触を確保し、放熱スペースを確保する必要があります。
2）操作制限
・セラミックの割れを防ぐため、急激な冷却や加熱、液体の飛散は厳禁です。
– 点火が成功した後は、部品への継続的な高温による損傷を避けるために、すぐに電源をオフにする必要があります。
まとめると、窒化ケイ素 セラミックイグナイター は、その高温性能、熱安定性、そして柔軟な設計により、特に高速応答と均一な加熱が求められる産業用途において、熱分配アプリケーションの主要部品となっています。今後、材料技術の進歩（窒化ケイ素と二ケイ化モリブデンの複合材料の開発など）により、その適用範囲はより厳しい熱管理分野へと拡大していくでしょう。
詳細については、sales@innovacera.com までお問い合わせください。
お問い合わせ