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氧化铝陶瓷基板在发热元件上,究竟有什么节能的主要优势

 时间:2022-07-19     浏览:1500     分享

在正温度系数(以下简称:PTC)是一种半导体热敏陶瓷基板,其特点是对温度敏感。低于距离温度时呈负电阻,当它达到距离温度时,它的电阻值开始急剧增加。用作发热材料时,具有自动恒温、无耗氧、耐腐蚀等优越特性。PTC陶瓷主要是掺杂钛酸钡半导体陶瓷基板,其电离能较小,可受热激发产生室温下的导电载流子,从而形成半导体。

 

高温共烧氧化铝陶瓷基板发热片,即金属陶瓷加热器(以下简称:MCH)采用高温共烧多层陶瓷基板技术。根据设计要求,将发热电阻浆料印刷在铸造陶瓷坯体上。加热回路,再多层组合烧成一体,具有耐腐蚀、耐高温、寿命长等特点。具有长、高效节能、温度均匀、导热性好、快速热补偿、不含铅、汞、六价铬等有害物质,完全符合欧盟环保要求。

 

一、氧化铝陶瓷基板发热体VS PTC陶瓷发热体

元件直接加热空气:MCH的空气加热效果比PTC好。

电加热器加热空气:MCH电加热器的空气加热效果优于PTC电加热器。在低热度下,MCH最高温度可达115℃,而PTC仅为93℃。在高热模式下,MCH的平衡功率仅为PTC80%左右。

 

电加热器加热恒热长管:在相同条件下,施加固定电压时,MCH电加热器的空气加热效果优于PTC电加热器。

密闭空间加热测试:在功耗方面,MCH比PTC节能24.59%

加热硅油对比测试:使用硅油作为加热和传导介质,比较PTC和MCH加热元件的加热性能和功耗。在与其他条件相同的条件下,在消耗相同的前提下,MCH电热元件加热硅油的加热效果明显优于PTC电热元件。

 

以上对比表明,在相同的测试条件下,在加热效果优于PTC发热元件的前提下,MCH发热元件比PTC元件节能20%以上。

 

二、材料分析与比较

MCH加热片是一种高温共烧多层金属化陶瓷基板复合材料,加热金属涂层印刷在作为绝缘介质的氧化铝陶瓷基板生坯上,然后在其上层压另一块氧化铝陶瓷生坯。合二为一,从加热原理来看,MCH的加热原理是金属钨传导,金属钨的高电热转换效率是公认的。金属传导的本质是自由电子传导,金属原子的外层电子较少。结合成结构元素后,原子外层还有更多的电子空位,可以容纳外来电子进入和移动,所以很容易导电。

 

PTC本质上是一种半导体材料。通电加热的原理是通过半导体掺杂形成一定数量的自由电子。PTC是以钛酸钡为基体,掺杂其他多晶陶瓷材料制成,具有低电阻和半导电特性。