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用于窗户的透明太阳能电池可发电

科学家们报告了一种新型透明太阳能电池的研发成果,这项进展有望使住宅和其他建筑物的窗户能够在发电的同时,仍能让人们看到外面的景象。他们的报告发表在《ACS Nano》杂志上。

杨阳、朱睿、保罗·S·韦斯及其同事解释说,全世界对所谓的聚合物太阳能电池(PSC)一直抱有浓厚的兴趣,这种电池由类似塑料的材料制成。PSC 重量轻、柔韧性好,可以低成本批量生产。这种兴趣也延伸到了透明 PSC 的生产。然而,之前的透明 PSC 版本存在许多缺点,该团队着手解决这些问题。

他们描述了一种新型 PSC,它主要通过吸收红外光而不是可见光来产生能量,这使得电池对人眼的透明度达到 66%。他们用一种光敏塑料制成了这种装置,这种塑料可以将红外光转化为电流。另一项突破是由银纳米线和二氧化钛纳米颗粒混合物制成的透明导体,它可以取代过去使用的不透明金属电极。这种复合电极还能通过溶液工艺经济地制造太阳能电池。作者提出,这种电池板可以用于智能窗户或便携式电子设备。


3D打印生物活性玻璃陶瓷在烧结过程中具有更高的稳定性

计算机模型 (a)、3D 打印坯体照片 (b) 以及烧结玻璃/HAp 复合材料结构照片(c,以 2 K/min 的速率加热至 750°C 后),用于测试 3D 打印工艺的可行性以及优化 HAp 含量的烧结模型。标签表示尺寸(单位:毫米)。

《美国陶瓷学会杂志》网站上一篇新的“Early View”文章的作者报道了他们发现的解决方案,该方案解决了由一种生物活性玻璃制成的大型复杂部件在烧结过程中出现的收缩和变形问题。

来自德国埃尔朗根-纽伦堡大学材料科学与工程系和柏林联邦材料研究与测试研究所的研究人员一直在研究如何提高3D打印“13-93”生物活性玻璃的性能和产量。他们表示,添加羟基磷灰石粉末,制成用于3D打印的玻璃陶瓷复合材料,可以使成品在烧结过程中比纯玻璃粉末更能保持关键形状和尺寸。

13-93是一种硅酸盐基玻璃,并不是什么新鲜事物,一些研究人员(例如Rahaman等人)已经普遍证明,13-93是关节置换和组织工程中非承重用途的良好候选材料。人们对13-93等生物活性玻璃的浓厚兴趣,很大程度上是由于这种材料具有加速人体自然愈合过程的明显能力。

不同的研究小组尝试使用不同的工艺来使用13-93粉末和线材创建坯体结构,包括相当精确的3D制造和精加工方法,例如选择性激光烧结。然而,一般来说,坯体越大越复杂,烧结就越困难。JACerS论文的作者报告称,这类部件“可能由于重力、表面张力、固有应变或温度和密度梯度而发生显著变形。这会使全等或净成形加工变得复杂。”

3D 加工的吸引力在于其能够实现高质量且易于复制的形状、孔径和分布等。

该德国团队的研究成果在于,他们发现,使用 40 wt% 晶体材料的 13-93/HAp 粉末混合物能够提供几何稳定性和粘性烧结的最佳组合。他们使用上图所示的复杂蜂窝状立方体结构测试了该配方,并对结果非常满意。他们指出:

“通过这种方式,在三个维度上获得了约 20.5 ± 0.5% 的整体轴向收缩率。蜂窝直径的复制精度为 15 ± 5%,因此,这种偏差很可能与打印过程和手动除粉引起的表面效应有关。单个蜂窝直径之间的比率(特定结构的指纹)的复制精度约为 2%。……这些数据表明,烧结后 3D 打印部件的复制效果非常好。”

此外,添加羟基磷灰石粉末似乎并没有增加生物玻璃的结晶倾向,而这又是一个可能改变该材料最初理想特性的问题。

作者认为,其他玻璃陶瓷复合材料候选材料也应该适合类似的生产方法。


用于中试工厂流体控制的陶瓷泵

无阀陶瓷泵专为中试工厂流体控制而设计。泵的内部组件采用蓝宝石般坚硬的材质,消除了依靠阀门和弹性体(柔性管和隔膜)输送流体的泵送系统常见的精度漂移。无阀旋转/往复式活塞设计无需使用止回阀,止回阀可能会随着时间的推移而堵塞、泄漏或失效。因此,流体控制无需维护,且无漂移,在数百万次循环中仍能保持 1% 或更高的精度。流量可通过标准工业控制协议进行机械和/或电子无级控制。流量控制不受粘度影响,从而提高了流量稳定性。我们提供各种型号的泵,每次分配量低至 5 µL,最高可达每分钟 4 L 的连续计量。


陶瓷气体扩散器的应用

数百年来,多孔石质扩散器一直被用于在各种应用中以高密度气相模式分散大量细小气泡。其应用范围广泛,从污水处理厂的氧气转移,到饮用水的臭氧消毒,再到制造工艺和地下水修复场所的挥发性有机化合物的去除等等。

陶瓷细气泡扩散器的形状和尺寸多种多样,从垂直运行的圆顶形和圆盘形,到水平运行的管状或棒状。陶瓷扩散器的材质范围广泛,从最初的多孔矿渣到如今的二氧化硅和高性能熔融氧化铝材料。陶瓷扩散器的演变源于对稳定运行以及与各种恶劣运行环境更高兼容性的需求。

典型的陶瓷管状扩散器和不同孔隙率的陶瓷圆顶细气泡扩散器适用于工业应用。

陶瓷扩散器最广泛的用途是生物处理应用,这类应用需要氧气与液体界面的高传质速率,例如污水处理。它们也用于臭氧气体对饮用水进行消毒。此类系统在欧洲已经应用了相当长一段时间,但在美国发展缓慢。部分原因是美国对新技术的接受速度较慢,以及更换现有基础设施的成本高昂。

陶瓷圆顶曝气器安装在现有系统的转换集管上,该系统最初设计用于水平式曝气器。在之前的运行中,集管上因水源中的矿物质含量而形成了微红色的锈迹。

非传统应用

与工艺技术中使用的所有设备和硬件一样,技术的改进为以前难以解决的替代应用奠定了基础。陶瓷细泡曝气器解决了一个问题,即处理受挥发性有机碳氢化合物污染的地下水。挥发性有机化合物 (VOC) 的来源多种多样,从地下油箱老化的加油站,到碳氢化合物、溶剂和其他污染物渗透到地下水位的工业或军事场所。

地下水修复更传统的方法是将受污染羽流中的地下水泵入水箱进行处理。挥发性有机化合物 (VOC) 挥发并去除后,水会被以闭环方式泵回地下。这种方法往往需要大量的资金和人力,但其设计简单,在许多应用中非常适用。

近年来,一种越来越被接受的方法是现场处理受碳氢化合物污染的地下水。这种方法是通过下井并测试地下水来确定受污染地下水羽流的范围。一旦确定了羽流的大小和范围,就可以使用井套管进行处理。

陶瓷管式扩散器设计为卧式装置,通常平行于容器底部安装。对于现场地下水应用,管式扩散器可以旋转并用作喷枪,插入井套管中。然后在扩散器的外部填充介质,并使用专用的填料进行密封,以最大限度地提高处理效率。扩散器连接到气源,例如空气、氧气、臭氧或其他有效修复过程所需的气体。

该系统的功能基于地下水与气体扩散器有效面积接触时的自然流动。介质通过减缓此类装置中气泡的上升速度,提供了额外的优势。所需井的数量取决于修复要求的严重程度、污染羽流的大小及其传播范围。

陶瓷扩散器也可用于废水处理应用中的pH值调节。这可以通过使用市售的二氧化碳源,并将气体与槽或罐中的流体接触来实现。

陶瓷细气泡扩散器可以产生大量气泡,从而与由此产生的表面积接触液体,以执行各种任务。

一些需要调节pH值的装置可能还会接触到烟气,烟气是制造或设施加热过程中燃烧产生的酸性副产品。侧流烟气可泵送至扩散器,并与电磁阀或驱动球阀以及pH控制器配合使用,在排放前达到目标pH值。在这种情况下,无需处理危险化学品,也无需承担后续成本,并且无需预先操作过程中产生的废弃副产品被重新利用,这可谓“绿色”应用。

细气泡扩散器也用于提高废水或工艺水流的溶解氧水平,然后再排放到市政系统或河道中。最终的溶解氧水平通常由现行的地方、区域或国家执法指南决定。

改造

陶瓷扩散器在系统升级时可以提供一种可行的硬件替代方案。许多老旧的装置通常采用管状或棒状扩散器,这些扩散器多年来一直是人们的首选。系统升级的主要障碍是需要将管道歧管和集管从设计用于水平式扩散器(管状)的系统重新格式化为可容纳垂直式(圆顶式)扩散器的系统。

该问题的一种方法是使用现有的歧管和集管系统,并安装管状替换集管适配器,该适配器可容纳多个陶瓷圆顶扩散器。拆除现有的管状扩散器,并将适配器“集管”旋入到位,垂直接口位于12点钟位置,以便进行最终安装。整个转换过程只需数小时即可完成,无需数周或数月。


陶瓷金属化——突破界限

技术陶瓷因其化学和机械性能,在电子和工程领域受到广泛青睐。与金属相比,它们的抗压强度更高,尤其是在高温下。陶瓷具有良好的热稳定性(即较低的热膨胀系数)以及良好的耐热性和耐电性。它们还具有优异的硬度和尺寸稳定性。

因此,技术陶瓷的应用范围广泛,例如:航空航天发动机叶片、环和阀门组件、工业泵轴承、切削刀具和模具零件、医疗器械,以及在电子工业中作为基板和专用真空组件的广泛用途。

陶瓷-金属键合

在许多应用中,通常需要将陶瓷与金属连接以形成成品部件。

由于两种材料热膨胀系数的固有差异,陶瓷-金属键合是制造商和用户多年来面临的最大挑战之一。钎焊方法多种多样,包括机械紧固件、摩擦焊接和粘合剂粘合,但迄今为止,在陶瓷和金属之间建立密封、牢固连接的最广泛、最有效的方法是钎焊。钎焊首先通过化学键合金属化陶瓷,形成一个可润湿的表面,钎焊过程中钎料合金会在该表面流动。

摩根先进陶瓷公司是一家全球性的金属化陶瓷部件设计和制造商,生产定制部件,应用范围广泛,从特殊项目的小批量高价值部件生产到精密设计的大批量生产。以下是两个示例。

示例 1:独特的工程挑战

ISIS 是一家世界一流的散裂中子源,位于英国牛津郡的 CCLRC 卢瑟福·阿普尔顿实验室。作为其第二靶站 (TS-2) 大型扩建项目的一部分,该公司委托摩根先进陶瓷公司生产一系列高度专业化的金属化陶瓷部件。

这些部件是监测提取质子束 (EPB) 强度的仪器的基本组成部分。第一个靶站使用的陶瓷真空管采用铟丝密封,但经验证明,如果受到干扰,这些管会变得不可靠。金属化陶瓷提供了一种解决方案,可在设计非常严格的公差范围内实现100%可靠的真空密封。

该项目面临两个关键挑战:首先,要设计出一种能够在大型部件(直径200毫米)上实现坚固、高完整性真空密封(泄漏率10-8毫巴·升/秒)的设计和制造工艺;其次,要解决真空管的氧化铝陶瓷与其低碳钢法兰之间的热系数差异问题。由于项目性质,对部件的物理尺寸和清洁度设定了非常严格的规范。

ISIS组件长158毫米,带有两个直径240毫米的镀镍低碳钢法兰,法兰之间通过预制金刚石磨削氧化铝陶瓷绝缘体相互绝缘。为确保组件的气密性,陶瓷在 850°C 的氢氮炉中钎焊到两个镍铁钴钢法兰上。之所以选择镍铁钴钢,是因为它与陶瓷的热膨胀性能最佳匹配。该工艺通过涂覆钼锰涂层(烧结温度为 1,400°C)来实现,然后再电镀一层镍。之后,将陶瓷/金属钎焊组件焊接到带有不锈钢接口的低碳钢法兰上,并加工至最终尺寸。

ISIS 的订单包含 13 个组件,预计于 2006 年底交付。与此类项目通常的情况一样,项目既没有时间也没有预算来制作原型以改进工艺,因此项目依赖于专家团队的经验和专业知识,确保一次性完成。问题一出现就能得到解决,所有组件都已交付。

示例 2:精度与一致性

摩根先进陶瓷公司 (Morgan Advanced Ceramics) 为另一位客户制造金属化陶瓷元件,用于连续波和脉冲雷达系统(例如战斗机雷达系统)中使用的真空电子设备。

该公司面临的挑战是如何突破材料的性能极限,以满足行业对更高频率的需求。这意味着需要更小的元件拥有与更大尺寸元件相同的物理特性,并且需要极高的精度工程和严密的质量控制,以确保整个生产过程中的一致性。

例如,以这种方式制造的最小部件是一个内径仅为 0.2 英寸的圆柱体。内表面金属化厚度公差非常严格,在 0.007 英寸到 0.0012 英寸之间。所采用的金属化工艺基于公司内部开发的钼锰 (MoMn) 耐火油墨系统。由摩根先进陶瓷公司 (Morgan Advanced Ceramics) 制造,与特定的高纯度氧化铝陶瓷体相匹配,以确保始终如一的高强度键合。MoMn 金属化层中的玻璃相与陶瓷中的玻璃相结合形成键合。金属化表面会再镀一层镍,以密封并改善润湿性,以便后续钎焊。

先进陶瓷正在满足各种应用中对更高性能关键部件的需求。通过深入了解陶瓷-金属键合技术(例如金属化工艺),设计师和制造商能够更好地设计这些关键部件。


什么是先进陶瓷?

陶瓷涵盖的材料种类繁多,几乎不可能给出一个简洁的定义。然而,陶瓷的一个可行的定义是:耐火、无机、非金属材料。陶瓷可分为两类:传统陶瓷和先进陶瓷。

传统陶瓷 包括粘土制品、硅酸盐玻璃和水泥。先进陶瓷 包括碳化物(SiC)、纯氧化物(Al2O3)、氮化物(Si3N4)、非硅酸盐玻璃以及许多其他材料。

一般来说,先进陶瓷具有以下固有特性:

  • 坚硬(耐磨)
  • 抗塑性变形
  • 耐高温
  • 良好的耐腐蚀性
  • 低热导率
  • 低电导率

然而,有些陶瓷表现出高热导率和/或高电导率。

这些特性的结合意味着陶瓷可以实现:

  • 低密度、高耐磨性
  • 腐蚀环境下的耐磨性
  • 高温下的耐腐蚀性

与其他材料相比,陶瓷具有许多优势。它们比钢更坚硬、更刚硬;比金属或聚合物更耐热、更耐腐蚀;比大多数金属及其合金密度更低;而且其原材料丰富且价格低廉。陶瓷材料具有多种特性,使其能够应用于许多不同的产品领域。

  • 航空航天:航天飞机隔热板、隔热层、高温玻璃窗、燃料电池
  • 消费品:玻璃器皿、窗户、陶器、康宁餐具、磁铁、餐具、瓷砖、镜片、家用电子产品、微波传感器
  • 汽车:催化转化器、陶瓷过滤器、安全气囊传感器、陶瓷转子、阀门、火花塞、压力传感器、热敏电阻、振动传感器、氧气传感器、安全玻璃挡风玻璃、活塞环
  • 医疗(生物陶瓷):骨科关节置换、假体、牙齿修复、骨植入物
  • 军事:地面、空中和海军车辆的结构部件、导弹、传感器
  • 计算机:绝缘体、电阻器、超导体、电容器、铁电元件、微电子封装
  • 其他行业:砖块、水泥、膜和过滤器、实验室设备
  • 通信:光纤/激光通信、电视和无线电组件、麦克风

 


新书分析陶瓷和复合材料的不同加工技术

研究与市场 (Research and Markets) 杂志已将一本名为《陶瓷与复合材料加工方法》的新书纳入其目录。

John Wiley and Sons 出版的这本新书分析了陶瓷及其复合材料的最新制造和加工技术。先进陶瓷材料在航空航天、医疗卫生、通信、环境保护与修复、能源和交通运输等众多领域都具有广阔的应用潜力。

本书详细分析了陶瓷和复合材料的主要加工方法,帮助制造商选择合适的加工技术,生产出满足不同工业应用所需性能的陶瓷产品和部件。

本书由国际知名的陶瓷专家撰写,探讨了传统制造方法以及为满足日益增长的高可靠性陶瓷材料需求而开发的最新和新兴技术。本书将陶瓷和复合材料的加工技术分为致密化、化学方法和物理方法三个部分。

“致密化”部分涵盖了烧结、粘相硅酸盐加工和脉冲电流烧结的基础知识和工艺流程。 “化学方法”部分分析了燃烧合成、反应熔体渗透、化学气相渗透、化学气相沉积、聚合物加工、凝胶浇铸、溶胶-凝胶和胶体技术。“物理方法”部分讨论了等离子喷涂、电泳沉积、微波加工、固体自由成型和定向凝固等技术。

每章都详细分析了一种特定的加工方法。这些章节共同为读者提供了关于用于制造和加工尖端陶瓷和陶瓷复合材料的不同方法、技术和途径的广泛而先进的科学数据。本书对材料科学、陶瓷、纳米技术、生物医学工程和结构材料专业的学生和科学家非常有用。


氧化铝陶瓷材料介绍

氧化铝陶瓷组件

目前,Innovacera 的氧化铝陶瓷材料包括高纯和普通两种类型。

高纯氧化铝陶瓷系列是指 Al2O3 含量超过 99.9% 的陶瓷材料。由于其烧结温度高达1650-1990℃,透射波长为1~6μm,通常被制成熔融玻璃来替代铂坩埚;由于其良好的透光性和耐碱金属腐蚀性,可用作HID应用的钠管;在电子工业中,可用作集成电路陶瓷基板和高频绝缘材料。

根据Al2O3含量的不同,普通型氧化铝陶瓷系列又分为99瓷、95瓷、90瓷、85瓷等。Al2O3含量为80%或75%的陶瓷也归为普通型氧化铝陶瓷系列。Innovacera生产的氧化铝陶瓷均为92%以上的氧化铝陶瓷。

其中,99氧化铝陶瓷材料用于制作高温坩埚、耐火炉管以及陶瓷轴承、陶瓷密封件、阀片等特种耐磨材料。

95氧化铝陶瓷主要用作耐腐蚀、耐磨部件。

85陶瓷中常掺入滑石,以提高电气性能和机械强度。

可与钼、铌、钽等金属进行封接,部分用于电真空器件。


用于高功率激光应用的各向异性透明氟磷灰石陶瓷

点火需要火花,有时这并不容易,任何尝试点燃过绿的圣诞柴的人都可以证明这一点。热核反应也需要点燃,这绝对不容易。

劳伦斯利弗莫尔国家实验室一直在研究这个问题,并在其基于激光的“快速点火”方法方面取得了重大进展,该方法用于点燃压缩氢同位素燃料芯块中的热核反应。传统方法被称为“中心热点”,需要在内爆过程中同时压缩和点燃球形燃料芯块。相比之下,FI 方法将内爆的压缩和点火阶段分开,这具有诸多优势,例如允许燃料芯块尺寸灵活变化,并且点火所需的质量更小(从而减少能量输入,增加能量增益)。如果 FI 的优势能够实现,那么最终开发惯性聚变能发电厂应该会更加容易。此外,能够在受控环境下研究此类反应的能力,可以消除地下核武器试验的需要,并使科学家能够研究恒星和行星核心特有的物理和化学特性。

FI 本身是一项复杂的技术,它需要同步 192 束激光的输出,从而向燃料芯块输送大量能量。今年 5 月,《自然光子学》杂志报道称,劳伦斯利弗莫尔国家实验室 (LLNL) 于 3 月成功演示了这项技术,同时发射了 192 束激光,并在 230 亿分之一秒内输送了 1.875 兆焦耳的能量。据 optics.org 的一篇报道,LLNL 随后于 7 月成功进行了复射,使基于激光的聚变可能性“完成了 75%”。

然而,也存在一些实际问题。根据 LLNL 网站的信息,192 束激光阵列只能每隔几个小时发射一次;在两次发射之间,数千个光学元件需要时间冷却到足以承受下一轮发射。因此,除了这项技术之外,劳伦斯利弗莫尔国家实验室 (LLNL) 正在一个名为“水星”的项目中开发单光束激光系统。水星项目的科学家已经找到了一种冷却光学元件的方法,从而实现激光的频繁发射。水星技术利用来自二极管激光器(类似于商用 CD 读写播放器中使用的激光器)的光线,当光线穿过镱-锶-氟磷灰石 (Yb:S-FAP) 单晶增益介质时,光线会被放大。阿尔弗雷德大学助理教授吴义全 (Yiquan Wu) 表示,虽然 Yb:S-FAP 是高效、高功率激光应用领域最有前景的材料之一,但其难以生长成大型单晶。

吴义全获得了空军科学研究办公室青年研究员奖的资助,正在研究各向异性、多晶、透明的掺镱锶氟磷灰石的合成和特性,这种材料目前也用作单晶。 (水星网站称,劳伦斯利弗莫尔国家实验室 (LLNL) 也在研究透明陶瓷放大器介质,但并未提及其成分。)

吴在一封电子邮件中评论道:“如果能够通过先进的陶瓷工艺成功开发出多晶六方 Yb:S-FAP 透明陶瓷,就有可能制造出具有目前柴氏法工艺无法实现的光学特性的大尺寸激光增益介质。” 用于此类先进激光应用的增益介质横截面积为 10-40 cm²。

吴认为,激光陶瓷之所以具有吸引力,是因为它们比单晶材料更耐用,制造效率更高,也就是说,它们可以更快地成型,产量更高,同时采用经济高效的制造方法。他还指出,陶瓷材料还具有现有激光器无法实现的设计潜力。 “激光陶瓷可以制备高浓度激光活性离子的均质固溶体,以及结构复杂的复合激光介质。开发用于制造任意几何形状和可变掺杂剂的激光陶瓷的加工技术,将能够定制陶瓷激光器的光学和物理特性,从而为设计具有新特性和功能的激光器提供机会。”他报告说。

他的团队正在利用湿化学工艺和先进的陶瓷加工方法来合成透明陶瓷。吴教授表示:“生长合适尺寸的单晶需要数月时间,而制造这些透明陶瓷只需数小时。”

上图展示了该团队在合成透明Yb:S-FAP方面取得的进展。重点是理解控制材料质量的基本机制,这些机制可以应用于更广泛的各向异性透明陶瓷。为此,该团队也在研究其他成分,例如Y3Al5O12、ZnS、Lu2O3、CaF2和Y2O3。

吴将分享更多关于他与 Yb:S-FAP 合作的工作,其他透明激光陶瓷,载于《The Bulletin》2013 年 3 月刊。


氮化硅点火器的特点及常见应用

氮化硅 (Si3N4) 陶瓷点火器相比陶瓷加热器具有显著优势,主要体现在耐高温、快速升温能力强以及热稳定性方面,使其在众多高温应用场景中广受欢迎。今天,我们将主要介绍氮化硅点火器的特性、常见应用场景、优势及注意事项。

 

氮化硅陶瓷点火器

 

 

1. 核心特性

1) 耐高温

2) 氮化硅陶瓷点火器可在极短时间内(2-10 秒)升温至 1000-1400°C,并可在 1200-1400°C 的高温环境下长期稳定工作。这一特性使其适用于需要快速启动并维持高温均匀分布的场合,例如工业窑炉、燃烧器、模具加热等。

3) 热表面稳定性

4) 加热元件采用钨丝嵌入或丝网印刷技术封装在致密的氮化硅陶瓷基体中,形成宽阔的导热表面,能够均匀传热。例如,在模具加热或 3D 玻璃成型中,导热表面可实现局部或整体的均匀温度分布。

5) 抗热震性和抗氧化性

6) 氮化硅陶瓷具有优异的热震稳定性,能够承受快速冷热循环。表面形成的氧化保护膜可以防止高温氧化,延长使用寿命。这对于需要频繁启停或温度波动的热分配器至关重要。
性能数据如下:

Innovacera 氮化硅陶瓷点火器性能数据

1. 具体应用场景

1). 工业窑炉和燃烧器

2). 氮化硅点火器广泛应用于燃气炉、窑炉等设备,通过快速点火和稳定的热表面确保燃烧室内温度分布均匀。例如,FKK的产品可直接用于温度范围为1100-1400°C的燃气燃烧器。

3). 模具加热系统

4). 在3D玻璃成型和镜片制造等工艺中,氮化硅点火器通过局部高温加热模具,结合其导热特性,实现精确的温度控制,避免因热量分布不均而导致的变形或缺陷。

5). 燃气设备的热管理

6).如燃气灶、烤箱、热水器等,点火器高温表面直接接触可燃气体,通过热传导实现快速点火。同时,其宽热面设计可优化燃烧效率,减少局部过热或过冷区域。

7).新能源环保设备

8).在固体氧化物燃料电池(SOFC)中,氮化硅点火器用于预热和启动阶段的温度控制;在生物质锅炉和废气处理系统中,其快速升温能力可提高热量分配效率,减少污染物排放。

氮化硅点火器

 

3. 技术优势及设计要点

 

1). 功率和电压灵活性

 

2). 产品功率范围覆盖10W至1000W,支持4V至240V电压,并可根据散热需求定制加热电路形状和功率密度。例如,INNOVACERA 的 DG 系列(220-230V,400-1000W)适用于大型锅炉的分布式加热。

 

3).结构优化
封装设计:采用高纯度氧化铝陶瓷基座和金属套管,确保电气绝缘和机械强度。

 

散热保护:设置温度缓冲器和绝缘封装,防止端子过热(封装末端温度需<400°C)。

 

4).环境适应性强

 

5).无电磁干扰、耐油、防潮等特性使其适用于复杂的工业环境,例如石油化工行业的高温、腐蚀性介质加热。

 

4.使用注意事项

1).安装与气流设计

-燃气流量需根据型号匹配,避免流量过低(表面温度≤1200°C)造成局部过热。

-气流通道应确保与点火器充分接触,并预留散热空间。

2).操作限制

-严禁骤冷骤热或液体溅入,防止陶瓷破裂。

-点火成功后,必须及时关闭电源,避免持续高温损坏元器件。

综上所述,氮化硅陶瓷点火器凭借其耐高温性能、热稳定性和灵活的设计,已成为热分配器应用中的关键部件,尤其是在需要快速响应和均匀加热的工业场景中。未来,随着材料技术的进步(例如氮化硅和二硅化钼复合材料的开发),其应用范围将进一步扩展到更严格的热管理领域。
欲了解更多信息,请联系 sales@innovacera.com


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