індивідуальне виготовлення товстоквіткового друкованого схеми S-подібного пористого керамічного атомізуючого елемента

Керамічні нагрівальні атомізуючі ядра є основними компонентами електронних пристроїв, особливо тих, що не горять під час нагрівання. Їхня основна функція полягає в тому, щоб «нагрівати», а не «палити»

I. Виробничий процес та потік виготовлення керамічних розпилювальних ядер з карбіду кремнію

Виробництво керамічних атомізуючих ядер з карбіду кремнію — це процес, що передбачає матеріалознавство та прецизійне виробництво, основа якого полягає у підготовці керамічних заготовок з карбіду кремнію з поруватою мікроструктурою.

Головний процес наступний:

1. Підготовка сировини

• Основний матеріал: використовується високочистий та наддрібний порошок карбіду кремнію.

Розмір частинок та чистота порошку безпосередньо впливають на пористість, міцність та теплопровідність кінцевого продукту.

• Пороутворювальні агенти: додаються специфічні пороутворювальні агенти, такі як крохмаль, полімерні мікросфери тощо.

Ці речовини розкладаються або випаровуються під час наступного процесу спікання, залишаючи запрограмовані пори.

• Зв'язувач: додається невелика кількість тимчасового зв'язувача, щоб зробити порошок пластичним на етапі формування.

2. Змішування та гомогенізація

Змішайте порошок карбіду кремнію, пороутворювач та зв'язувач у точних пропорціях та ретельно гомогенізуйте їх методом кульового помелу або іншим способом, щоб забезпечити рівномірний розподіл компонентів.

3. Формування

Це ключовий етап створення початкової форми розпилювального елемента.

Поширені методи включають:

• Пресування у сухому стані: суміш порошку заповнюється у форму та пресується під високим тиском для отримання певної форми (наприклад, циліндричної або пластинчастої).
• Ливарне формування: суміш нагрівається та пластичнується, після чого впресовується у форму, що підходить для виготовлення деталей складнішої форми.
• Формування литтям плівки: суміш змішується з розчинником для утворення суспензії, після чого тонкий шар формується за допомогою ракеля, що може використовуватися для виготовлення плоских нагрівальних плівок.

4. Спікання

Це найважливіший етап у всьому процесі.

Сформовані заготовки розміщуються у високотемпературних печах для спікання та піддаються високотемпературній обробці під захистом інертних газів, таких як аргон.

• Розклад процесу:
• Етап видалення зв'язувача: повільне підвищення температури для розкладання та випаровування зв'язувача та пороутворювального агента.
• Етап високотемпературного спікання: нагрівання до температури понад 1600°C – 2000°C, що дозволяє частинкам карбіду кремнію зв'язуватися через дифузію у твердій фазі або спікання у рідкій фазі, утворюючи щільну тривимірну мережеву структуру з високою міцністю.

Порожнечі, що залишаються після випаровування пороутворювача, утворюють складну мережу пор розміром у мікрони.

Шляхом точного контролю температури, часу та атмосфери під час спікання можна точно регулювати пористість, розмір і розподіл пор у кінцевому продукті.

5. Виготовлення металевих електродів

Спечений пористий керамічний матеріал сам по собі є непровідним і потребує нанесення або вбудовування металевих електродів у певних ділянках.

Зазвичай провідні пастки, такі як срібна пастка або пастка з паладію та срібла, наносяться на поверхню кераміки методом трафаретного друку або розпилення, після чого металеві електроди міцно зв'язуються з керамічною основою шляхом вторинного спікання (низькотемпературного спікання).

6. Остаточна обробка та перевірка

Обрізати та очистити готову продукцію, щоб видалити заусенці та домішки.

Проводити суворі тести продуктивності, включаючи значення опору, пористість, розподіл розміру пор, дефекти зовнішнього вигляду тощо, аби забезпечити узгодженість продуктивності кожного розпилювального елемента.

7. Перевага пористого керамічного атомізуючого ядра SiC:

• Хімічна інертність: Карбід кремнію має високу хімічну стабільність і не реагує з більшістю рідин.
• Стійкість до окиснення при високих температурах: матеріал має високу стійкість до окиснення в умовах експлуатації при високих температурах, не схильний до старіння, продуктивність повільно знижується.
• Висока механічна міцність: спечена кераміка з карбіду кремнію має міцну структуру, стійка до зносу, зазвичай має довший термін служби порівняно з традиційними волокнистими ядрами.

Технічні специфікації

Керамічний атомізуючий елемент має наступні відмінності порівняно з традиційними атомайзерами з бавовняним елементом: