グラファイト紙の耐用年数を延ばす方法

グラファイト紙は電子機器に広く使用されており、放熱のために多くの箇所で用いられています。グラファイト紙も使用中に寿命の問題が生じますが、正しい使用方法を用いれば寿命を延ばすことができます。以下では、グラファイト紙の寿命を延ばす正しい方法について解説します。

1. グラファイト紙はできるだけ並列に接続してください。グラファイト紙の抵抗値が異なると、抵抗値の高いグラファイト紙が直列に集中し、特定のグラファイト紙の抵抗値が急激に上昇し、寿命が短くなります。

2. グラファイト紙に印加される電流が大きいほど、グラファイト紙の表面温度は高くなります。可能な限り低い表面負荷密度（電力）を使用することをお勧めします。なお、グラファイト紙の低温端で記録される値は、空気中1000℃での電流と電圧であり、実際の使用状況とは一致しませんのでご注意ください。通常、グラファイト紙の表面電力は、炉内の温度と表面温度の関係から求められます。グラファイト板の限界密度の1/2～1/3の表面電力（W/cm2）と、耐熱性の高いグラファイト紙を使用することをお勧めします。

3. グラファイト紙を連続して使用する場合は、寿命を延ばすために抵抗値を徐々に上げていくことが望ましい。

4. グラファイト紙の温度分布特性については、有効発熱時間内で60℃以内であることが検査基準となっています。もちろん、経年劣化に伴い温度分布は上昇し、最終的には200℃に達することもあります。また、炉内の雰囲気や運転条件によって、具体的な温度分布の変化も異なります。

5. グラファイト紙を空気中で加熱すると、表面に緻密な酸化ケイ素膜が形成され、酸化防止保護膜として機能し、寿命を延ばす役割を果たします。近年では、様々なガスを使用する炉内で使用するグラファイト紙のひび割れを防ぐため、様々なコーティングが開発されています。

6. グラファイト紙の使用温度が高いほど、耐用年数は短くなります。そのため、炉の温度が1400℃を超えると、酸化速度が加速し、耐用年数が短くなります。使用中は、グラファイト紙の表面温度が高くなりすぎないように注意してください。

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