石英炭素繊維加熱管 - メリットと用途

炭素繊維製造技術の成熟に伴い、炭素繊維は新素材として各種発熱体に広く展開されている。優れた電熱性能、高い省エネルギー性、環境保護性、遠赤外線放射特性などから、各種ヒーター、暖房器具、健康器具などに使用されている。その結果、ますます注目され、利用が拡大している。

炭素繊維は、ポリアクリロニトリル繊維、ビスコース繊維、ピッチ繊維などを原料とし、高温真空加熱によって炭素以外の元素を除去した高強度・高弾性率の繊維である。化学的安定性が高く、耐高温性に優れている。なかでも、木材パルプや綿状パルプから製造されるビスコース系炭素繊維は、導電性がよく、柔らかいため、各種発熱体の製造に適している。21世紀になると、科学の専門家たちは一致して次のように考えている。 カーボンファイバー発熱体 金属製発熱体からの置き換えは、必然的な流れになるだろう。

撮影 赤外線石英炭素繊維加熱管 例えば、炭素繊維フィラメントを巻き、硬化させ、石英管に封入するという製品構造である。主な製品の特徴は以下の通り：

炭素繊維発熱体は純黒色材料です。電熱変換プロセスにおいて、発生する光のほとんどは2.5-13umの範囲にあり、可視光線はほとんどなく、光束も低いため、電熱変換率は95%を超える。

炭素繊維は繊維方向の熱伝導率が高く、純銅の1.6倍、アルミニウムの2.7倍という優れた熱性能を持つ。そのため発熱体としては、急速加熱と低サーマルラグという優れた特性を発揮する。

加熱管としての炭素繊維の運転中の主な熱伝達モードは熱放射である。Wien-Gretchen変位則によると、発熱体から放射される光の波長が0.8～40umの場合、熱放射波長が短いほど発熱体の表面温度は高くなります。炭素繊維発熱体から発生する波長の90%以上は、熱放射波長2.5～13umの赤外領域に位置し、その結果、電熱変換率は90%以上となる。省エネ効果は非常に大きい。

炭素繊維加熱管は点火に安定器を必要とせず、始動時のパルス電流の影響もないため、電源と保護回路が簡素化され、電源と関連電化製品の寿命が延びる。

炭素繊維発熱体のエネルギー放射モードは主に遠赤外線放射であり、遠赤外線放射効率は70%以上である。通電後、炭素繊維発熱体は赤外線を放射し、赤外線放射波長は2.3～14umで、物質を加熱することができる。この範囲の遠赤外線は「生命の光」と呼ばれ、全波長の80%以上を占めている。

炭素繊維発熱体は通電後、主に遠赤外線を発生し、可視光線はほとんどなく、光害もなく、目や皮膚への刺激もありません。紫外線や有害ガスの発生もなく、高周波も発生せず（遠赤外線のみ）、マイクロ波や電磁波も発生しない。また、有害な光波を吸収する能力もある。

炭素繊維発熱管の発熱線は石英管内に封入されているため、高温や腐食環境などの特殊な使用環境でも使用できる。炭素繊維石英発熱管の外管は耐酸性に優れた石英ガラス製で、耐酸性セラミックスの30倍、ステンレスの100倍以上の耐酸性があります。

主な欠点は、外装が以下の材料でできていることだ。 石英管そのため、ステンレス鋼のヒーティング・チューブに比べて比較的壊れやすい。

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