目次
第 1 章 序論
1.1 モリブデンシリサイド（MoSi₂）発熱体の概要
1.2 MoSi₂発熱体の発展史
1.3 MoSi₂発熱体の応用現状
1.4 MoSi₂発熱体の応用産業
第 2 章 MoSi₂発熱体の特性と影響要因
2.1 MoSi₂発熱体の物理的性質
2.2 MoSi₂発熱体の抵抗率
2.3 MoSi₂発熱体の耐高温特性
2.4 MoSi₂発熱体の高温酸化抵抗性
2.5 MoSi₂発熱体の熱伝導率と熱拡散率
2.6 MoSi₂発熱体の熱衝撃安定性
2.7 MoSi₂発熱体の熱疲労性能
2.8 MoSi₂発熱体の表面状態
2.8.1 常用保護コーティングの種類
2.8.2 表面亀裂とコーティング密着性の研究
2.8.3 表面 SiO₂酸化皮膜の形成と保護
2.9 MoSi₂発熱体の表面問題と解決策
2.10 MoSi₂発熱体の熱力学的特性に影響を及ぼす要因
2.10.1 動作温度の影響
2.10.2 雰囲気の影響
2.10.3 加熱 / 冷却頻度の影響
2.10.4 動作電圧の影響
2.10.5 電流密度の影響
2.10.6 設置方法の影響
2.10.7 部品品質と純度の影響
2.10.8 コーティング保護処理の影響
2.11 CTIA GROUP LTD MoSi₂発熱体 MSDS
第 3 章 MoSi₂発熱体の構造と設計
3.1 MoSi₂発熱体の一般的構造
3.1.1 U 字形状 MoSi₂発熱体
3.1.2 W 字形状 MoSi₂発熱体
3.1.3 螺旋状 MoSi₂発熱体
3.1.4 直棒状 MoSi₂発熱体
3.1.5 U 字形状、W 字形状、直棒状の構造設計比較
3.2 MoSi₂発熱体の寸法設計（代表的なものは Φ6/12 と Φ9/18）
3.3 熱場と冷端構造の最適設計
3.4 電気接続と支持システムの設計
3.5 端子構造と接続方法
3.6 製品カスタマイズ設計のポイント
第 4 章 MoSi₂発熱体の製造プロセス
4.1 原材料の選定と配合原則
4.2 粉末冶金と等方圧プレスプロセス
4.3 高温焼結と後処理技術
4.4 表面保護層技術
4.5 溶接と端部処理技術
第 5 章 MoSi₂発熱体の性能試験
5.1 抵抗率と温度の関係試験
5.2 高温使用寿命と熱衝撃性能の関係試験
5.3 酸化環境下での安定性試験
5.4 発熱体の硬度試験
5.5 耐酸化性と温度の関係試験
5.6 棒表面粗さと抵抗率の関係
5.7 棒コーティング均一性が寿命に及ぼす影響
5.8 寿命と応力結合の関係
5.9 亀裂、曲げ、端部アブレーションのメカニズム
5.10 微細構造分析と故障モード研究
第 6 章 MoSi₂発熱体の設置
6.1 設置前の準備
6.2 詳細な設置手順
6.3 設置注意事項
6.4 安全操作規格
6.5 一般的な故障とメンテナンスガイド
6.5.1 発熱体破断の原因と解決策
6.5.2 酸化層剥離の原因と再生処理
6.5.3 発熱体の日常メンテナンス方法
6.5.4 発熱体の交換とリサイクル技術
6.6 工業炉における典型的な設置方法
第 7 章 MoSi₂発熱体の試験基準と認証
7.1 発熱体性能試験方法
7.2 ISO、ASTM などの基準分析
7.3 環境適応性試験
7.4 故障モードと寿命予測方法
7.5 安全と電気規格の要件
第 8 章 MoSi₂発熱体の応用
8.1 冶金産業における MoSi₂発熱体の応用
8.1.1 金属溶解と熱処理
8.1.2 高温焼結プロセス
8.1.3 熱処理設備
8.2 セラミック産業における MoSi₂発熱体の応用
8.2.1 セラミック焼成と釉薬処理
8.2.2 特殊セラミック材料の調製
8.3 光電産業における MoSi₂発熱体の応用
8.3.1 シリコンウェーハ製造の高温プロセス
8.3.2 太陽電池生産設備
8.4 半導体産業における MoSi₂発熱体の応用
8.4.1 ウェーハアニールと拡散プロセス
8.4.2 半導体エピタキシャル成長
8.4.3 高温エッチング設備
8.4.4 真空コーティング設備
8.5 ガラス製造業における MoSi₂発熱体の応用
8.5.1 ガラス溶解
8.5.2 ガラス加工
8.6 新エネルギー材料調製における MoSi₂発熱体の応用
8.6.1 リチウム電池材料の焼結
8.6.2 水素エネルギーと燃料電池
8.7 環境保護と触媒における MoSi₂発熱体の応用
8.7.1 排ガス処理
8.7.2 触媒再生
8.7.3 固形廃棄物の資源化利用
8.8 その他分野における MoSi₂発熱体の応用
8.8.1 航空宇宙材料試験
8.8.2 原子力産業補助設備
8.8.3 高温合成化学
8.8.4 MoSi₂ロッドトランスフォーマー
第 9 章 MoSi₂発熱体と他の発熱材料の比較
9.1 タングステン発熱体との比較
9.2 シリコンカーバイド部品との比較
9.3 発熱体のコスト、効率、応用適合性の分析
第 10 章 MoSi₂発熱体の関連基準と仕様
10.1 中国の MoSi₂発熱体国際基準
10.2 MoSi₂発熱体の国際基準
10.3 欧米日韓などの国の MoSi₂発熱体基準
付録
用語集
参考文献
第1章 はじめに
1.1 モリブデンシリサイド（MoSi₂）発熱体の概要
二ケイ化モリブデン（MoSi₂）は、化学式MoSi₂の金属間化合物です。融点が高く（約2030℃）、耐高温酸化性に優れ、電気伝導性と熱伝導性も良好です。金属とセラミックの両方の特性を備えているため、高温加熱の分野で広く使用されています。抵抗加熱材料として、二ケイ化モリブデン発熱体は主に高温酸化雰囲気下の電熱機器に使用されます。高温になると表面に緻密な二酸化ケイ素（SiO₂ ）保護膜が生成され、内部酸化が効果的に防止され、寿命が延びます。MoSi₂発熱体は500〜1850℃の温度範囲で安定して動作し、セラミック焼結、ガラス溶融、金属熱処理、高温焼結、実験室の高温炉などの産業および科学研究分野に適しています。二珪化モリブデンは、炭化ケイ素（ SiC ）などの他の発熱材料と比較して、動作温度が高く、耐高温酸化性に優れていますが、低温脆性と高温クリープ特性の制限により、一部の構造用途には制限があります。現在、MoSi₂発熱体は、U字型、W字型、L字型、カスタマイズ形状など、様々な形状があり、さまざまな工業炉のニーズに幅広く対応できます。
1.2 MoSi₂発熱体の発展史
二ケイ化モリブデンの高温材料としての研究は20世紀初頭に始まりましたが、発熱体としての応用は20世紀半ばに始まりました。1904年、科学者は初めてMoSi₂の結晶構造を報告し、高融点の正方晶α型結晶であり、金属間化合物の特性を持つことを確認しました。しかし、当時の製造方法と材料の純度の限界により、 MoSi₂は主に実験室の研究対象であり、工業材料として使用されていませんでした。1930年代、高温合金とセラミック材料の徹底的な研究により、 MoSi₂は優れた高温耐酸化性と導電性により注目を集め始めました。研究者は、高温酸化雰囲気下でMoSi₂の表面に形成されるSiO₂保護膜が耐久性を大幅に向上させることを発見し、その後の発熱体開発の理論的基礎を築きました。
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