ポリイミド？マイカ？ 面状ヒーターの選び方
同じ発熱体でも「挟むもの」で別物になる
皆さん、「面状ヒーター」と聞いて何を思い浮かべますか？
薄くて曲がるフィルム?
シート状のゴム?
硬い板?
どれも「面状ヒーター」と呼ばれ、種類の多さに迷う方も多いのではないでしょうか。
面状ヒーターは、厚さ約30μmのステンレス箔をエッチングでパターン化した発熱体（SUSFOIL）を、上下から絶縁体で挟んで一体化した構造です。挟む材料が変わると、使える温度も、温まり方も変わります。
この記事では、ポリイミド・シリコーンラバー・マイカ・セラミックス・石英の5タイプを取り上げます。
発熱体であるステンレス箔は600℃前後の高温に耐える素材ですが、タイプごとに推奨最高温度が違うのは、挟む材料の耐熱温度が違うからです。
面状ヒーター選びは「挟む材料選び」であるとも言えます。
発熱体であるステンレス箔ヒーターそのものの特性やエッチングの工程は、解説ページ「ステンレス箔ヒーター」をご覧ください。
最初の分かれ道は「触れて温める」か「離れて温める」か
5タイプのヒーターを見比べる前に、まず決めたいのが加熱方式です。
接触加熱：ヒーターを対象物に密着させ、熱を伝導で直接伝えます。
放射（輻射）加熱：ヒーターから出る赤外線（電磁波）で、離れた対象物を温めます。
どちらになるかは、材料の特性だけでなく使い方で決まります。
ポリイミド・シリコーンラバー・マイカは対象物に直接密着させる接触加熱で使われることが多いものの、熱板と組み合わせれば輻射加熱にも使えます。
セラミックス・石英は、遠赤外線放射特性を活かして輻射加熱で使われることが多いですが、接触加熱での使用も可能です。
熱の伝わり方「伝導」や「放射（輻射）」について詳しくはこちら >>>「電気ヒーター そもそも & あれこれ」
「伝導」についてはこちらの記事でも詳しく説明しています。 >>>「アイスクリームスプーンの熱伝導を検証してみた！」
昇温の速さ
次に確認しておきたいのは昇温の速さです。
材料の「厚み」と「熱伝導率」がヒーターの昇温の速さを左右します。材料が薄いほど、また熱を伝えやすい材料ほど、熱は早く表面に届きます。
同じ出力条件で比べると、
ポリイミドヒーター：極薄い（約25μm）のポリイミドフィルムで発熱体を挟むため（全体で約80μm）、昇温はいちばん速く、数分で最高使用温度に到達します。
マイカヒーター：厚さ約0.5mmのマイカ板でを挟むため（全体で約1mm）、昇温はほんの少し遅れます。マイカの熱伝導率（約0.5〜0.7W/m・K）はポリイミド（約0.12W/m・K）より高いものの、材料の厚みが約20倍あるからです。
シリコーンラバーヒーター：熱を伝えにくいゴム層（約0.8mm）で挟むため（全体で約1.6mm）、ポリイミドより昇温に時間がかかります。
セラミックスヒーター：挟む板の厚みと熱伝導率によって、昇温速度は緩やかになります。
セラミックスヒーター・石英ヒーターや、アルミ板などの熱板と組み合わせたヒーターは、昇温速度は緩やかなものの、熱板の特性により温度分布の均一性や耐久性を引き上げることができます。
※このグラフは、同じ出力条件で昇温の様子を比べた試験の一例です。結果の性能を保証するものではありません。
※図中の「アルミヒーター」は、ポリイミドヒーターをアルミ板で挟んだものです。
※試験のため推奨最高温度を超えて記録しています。実際には推奨最高温度を超えての使用はできません。
※このグラフにシリコーンラバーと石英のデータはありません。
「速く温度を上げたい」「対象物に密着できる」なら接触加熱、「対象物に触れられない」「ムラなく長く使いたい」なら輻射加熱が、ヒーター選定の目安です。
5タイプのヒーターを比較
5タイプのヒーターの特徴を比較します。
| タイプ | 加熱方式 | 推奨最高温度 | 厚さ | 最大サイズ | 清浄度 | 特徴・用途 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| ポリイミド | 接触 （熱板と組めば輻射も） |
250℃以下 （推奨200℃） |
約80μm | 320×530mm | — | 高い絶縁性とフレキシブル性。 曲面・狭い隙間への貼り付け、小型機器等 |
| シリコーンラバー | 接触 （熱板と組めば輻射も） |
250℃以下 （推奨200℃） |
約1.6mm | — | クリーン対応可 （シロキサンに留意） |
ゴムの形状追従性で配管・エルボ・複雑な立体形状に巻き付け。 配管の保温等 |
| マイカ | 接触・空間加熱 （熱板と組めば輻射も） |
300℃以下 （条件により450℃まで） |
約1mm | 1,450×1,000mm | — | 薄型、高出力、高速昇温、コストパフォーマンス。 大面積の加熱炉等 |
| セラミックス | 輻射 | 300℃ | — | 800×1,000mm | 米国連邦規格209D クラス10 | 高効率の遠赤外線放射体、熱衝撃に強い、急速昇温が可能（接触タイプよりは緩やか）。 クリーン環境の遠赤外線加熱 |
| 石英 | 輻射 | 500℃ | — | 800×1,000mm | 米国連邦規格209D クラス10 | コストパフォーマンスに優れた高温用。 300℃を超える輻射加熱 |
※「—」の項目は仕様をご相談ください。
※ポリイミドの「250℃以下（推奨200℃）」はヒーター製品としての使用温度です。
条件別・こんな場面ならこのタイプ
200℃以下で、狭い隙間に設置、曲面に貼りたい → ポリイミド
ポリイミドヒーターは厚さ約80μmと薄く、フレキシブルに曲げられるのが強みで、円筒の外周に貼る、機器のすき間に入れるといった用途に向いています。
業務用美容機器で約60万個の出荷実績があります。
金属板に接着剤なしで貼り合わせる加工も可能です。 >>>「モノづくりフェア2026出展｜接着剤なしのPIヒーター貼り合わせを展示」
大面積を、速く・高出力で温めたい → マイカ
マイカヒーターは厚さ約1mm、最大1,450×1,000mmと大きなサイズに対応し、薄型・高出力・高速昇温を両立します。
通常は300℃以下、条件により450℃まで使えます。
FPD（フラットパネルディスプレイ）のガラス熱処理炉に採用されており、液晶用加熱炉での出荷実績は約100万枚超です。
シーズヒーターと均熱性を比較した実験は「シーズヒーター VS マイカヒーター」をご覧ください。
配管や複雑な形に巻き付けたい → シリコーンラバー
ガラス繊維で補強したシリコーンゴムでステンレス箔を挟んだ、厚さ約1.6mmのヒーターです。ゴムならではの形状追従性で、曲面やエルボのような複雑な形にも密着させて巻き付けられます。推奨最高温度は250℃以下（推奨200℃）です。
たとえば半導体製造装置の配管で、排気中の成分が冷えて配管内に付着するのを防ぐための保温に採用されています。 >>>「ヒータブルパイプ」
クリーン環境で使うときは、シロキサン（シリコーン由来の成分）への配慮が必要です。
クリーンな環境で遠赤外線を使いたい → セラミックス
セラミックスヒーターは高効率の遠赤外線放射体で、熱衝撃に強く、急速昇温も可能です（挟む板の厚みと熱伝導率によって、接触タイプよりは緩やかです）。
清浄度は米国連邦規格209D クラス10で、クリーンルーム内の装置にも検討しやすいタイプです。
300℃を超え、500℃までの高温で輻射加熱したい → 石英
5タイプの中で最も高い500℃まで使えるのが石英ヒーターです。コストパフォーマンスに優れた高温用で、清浄度は米国連邦規格209D クラス10です。
温度ムラを極力抑えたい → 熱板と組み合わせる
面全体を均一に発熱させたい場合は、熱板（たとえばアルミ板）で挟む方法があります。
※アルミは絶縁材ではないため、ポリイミド・マイカ・シリコーンラバー等のヒーターを挟みます。
アルミヒーターは推奨最高温度200℃、セラミックスや石英ヒーターと同じく均一な温度分布が最大の特徴です。板厚の分だけ昇温速度は緩やかになります。
設計前に確認したいこと
タイプの見当がついたら、設計に入る前に次の点を確認しておきましょう。
推奨最高温度を超えて使わない ：上記表の温度は上限の目安です。
電源電圧は定格（仕様値）で使う
筐体はアースを取る ：感電防止のため必ず接続してください。
高温部・通電中のヒーターには触れない ：やけどや感電のおそれがあります。カバーを設けるか、直接触れない配置を検討ください。
温度制御機器と過昇温保護機器を用意する ：ヒーター自体は温度を自己制御しないため、温度センサーと制御機器に加え、異常時に通電を止める過昇温保護を必ず設けてください。
試作では温度調節ユニットの活用も ：ヒーター温度調節ユニット SHCシリーズは、PID制御（オートチューニング付き）に対応した温度コントローラーです。過昇温を制御用とは別の機器で監視する機種もあり、昭和鉄工製ヒーター向けにレンタルもあります。
昇温の速さや温度分布は、ヒーターのサイズ・出力・取付方法・周囲の環境によって大きく変わります。この記事で紹介した数値や特徴は一例であり、性能を保証するものではありません。
ご相談ください
面状ヒーターは、温度・形状・均熱性・清浄度・面積など条件の組み合わせで最適なタイプが変わります。目的に応じた適切なヒーター選びが重要です。
たとえば、こんなご相談をお待ちしています。
「直径100mmの円筒の外周を200℃前後で均一に温めたい。ポリイミドとマイカのどちらがよいか」
「クリーンルーム内の装置で、300℃の輻射加熱をしたい。セラミックスと石英のどちらが合うか」
タイプが決まっていない段階でも「電気ヒーターマッチングフロー」で条件整理が可能です。
ぜひ一度ご相談ください。