De siliciumnitride keramische verwarming (ook bekend als siliciumnitride ontstekingsstaaf of siliciumnitride elektrisch verwarmingselement) is een nieuw type hoogefficiënt elektrisch verwarmingscomponent. Het neemt hoogwaardig siliciumnitride keramiek als matrix, met metalen verwarmingslichamen zoals wolfraamdraad of molybdeendraad ingebed, en wordt vervaardigd door hoogtemperatuur-co-fireing.
Door gebruik te maken van de uitstekende thermische geleidbaarheid, hittebestendigheid, elektrische isolatie en thermische schokbestendigheid van siliciumnitride keramiek, levert het product uitgebreide prestaties, waaronder snelle temperatuurstijging, stabiele werking bij hoge temperaturen, corrosiebestendigheid en een lange gebruiksduur. Het wordt veel gebruikt bij gasontsteking, industriële voorverwarming, kleine verwarmingsapparaten en elektrische warmteconversie onder hoge temperatuuromgevingen.
In vergelijking met traditionele metalen verwarmingsdraden en siliciumcarbide-ontstekingsstaven hebben siliciumnitride keramische verwarmingsapparaten een hogere vermogensdichtheid, een snellere responssnelheid en een superieure verouderingsbestendigheid, waardoor ze een ideale keuze zijn voor moderne gasapparaten en industriële verwarmingsapparatuur.
| Testitem | Eenheid | Indexbereik |
| Substraatmateriaal | – | Siliciumnitride (Si₃N₄) |
| Verwarmingselement materiaal | – | Wolfraamdraad / Molybdeendraad (optioneel) |
| Maximale oppervlaktetemperatuur (continu) | °C | 1200 |
| Maximale oppervlaktetemperatuur (5-seconden puls) | °C | 1300 |
| Tijd om 1000°C te bereiken vanaf kamertemperatuur | S | 3~8 (afhankelijk van het vermogen) |
| Aanbevolen vermogensdichtheid | W/cm² | 40~60 |
| Nominale spanning | V | 12, 24, 110, 220 (maatwerk) |
| Nominaal vermogen | W | 50~500 (maatwerk) |
| Koude-toestand isolatieweerstand (500 V gelijkstroom) | MΩ | ≥100 |
| Weerstand van warme isolatie (1000°C) | MΩ | ≥1 |
| Diëlektrische sterkte (AC, 1 min) | kV | ≥1.5 |
| Bulkdichtheid | g/cm³ | 3.2 |
| Buigsterkte | MPa | 600~800 |
| Thermische geleidbaarheid | W/(m·K) | 20~25 |
| Thermische expansiecoëfficiënt (20–1000°C) | ×10⁻⁶ /K | 3.0~3.5 |
| Ontstekingslevensduur (aan-uit-cycli) | Tijden | ≥100000 |
1. Extreem snelle verwarmingssnelheid: Bij het inschakelen kan de oppervlaktetemperatuur binnen enkele seconden boven de 1000°C komen; het heeft een lage thermische traagheid en een snelle respons.
2. Hoge maximale oppervlaktetemperatuur: De continue werkoppervlaktetemperatuur kan 1200°C bereiken, en de piekpulstemperatuur kan 1300°C bereiken.
3. Hoge vermogensdichtheid: Compact van formaat met geconcentreerde warmteopwekking, kan de vermogensdichtheid per oppervlakte-eenheid 40–60 W/cm² bereiken, waardoor het geschikt is voor installatie in afgesloten ruimtes.
4. Uitstekende thermische schokbestendigheid: Weerstaat ernstige thermische cyclus veroorzaakt door frequent uitschakelen zonder barsten of afbladderen.
5. Sterke corrosiebestendigheid: De siliciumnitride keramische matrix vertoont uitstekende weerstand tegen de meeste zuren, alkaliën, verbrandingsproducten en gesmolten metalen, wat de levensduur verlengt.
6. Goede elektrische isolatie-eigenschappen: De isolatieweerstand overschrijdt 100 MΩ bij kamertemperatuur en blijft effectief bij hoge temperaturen, wat zorgt voor veilige gebruik.
7. Hoge mechanische sterkte: De buigsterkte kan 600–800 MPa bereiken en kan bestand zijn tegen bepaalde niveaus van mechanische trillingen en impact.
8. Lange dienstduur: Onder normale bedrijfsomstandigheden kan de ontstekingslevensduur meer dan 100.000 cycli bedragen.
9. Milieuvriendelijk en niet-giftig: Vrij van schadelijke stoffen zoals asbest en zware metalen, en voldoet aan de RoHS-normen.
1. Ontsteking van gasapparaten: Ontstekingscomponenten voor gasboilers, gasfornuizen, gasketels en gasovens.
2. Industriële branderontsteking: Ketelbranders, industriële ovens, asfaltverwarmers en uitlaatgasverbrandingssystemen.
3. Kleine elektrische verwarmingsapparaten: Voorverwarmen van malen, afdichtende verwarmingskoppen van machines, soldeerbouttips en snijgereedschap voor hete snijmiddelen.
4. Laboratoriumapparatuur: Hoogtemperatuur-miniatuurverwarmers en monsterverwarming voor thermische analyzers.
5. Hulpstart van auto- en dieselmotoren: Ontstekingsbougies voor luchtverwarmers en brandstofverwarmers.
6. Halfgeleider- en fotovoltaïsche apparatuur: Lokale verwarming voor snelle thermische verwerking (RTP).
