سخان السيراميك نيتريد السيليكون (المعروف أيضا باسم قضيب إشعال نيتريد السيليكون أو عنصر التسخين الكهربائي النتريدي السيليكوني) هو نوع جديد من مكونات التسخين الكهربائية عالية الكفاءة. يستخدم سيراميك نيتريد السيليكون عالي الأداء كمصفوفة، مع أجسام تسخين معدنية مثل سلك التنجستن أو سلك الموليبدينوم مدمجة بداخله، ويصنع عن طريق الحرق المشترك عالي الحرارة.
ويستفيد المنتج من التوصيل الحراري الممتاز لسيراميك نيتريد السيليكون، ومقاومته للحرارة، والعزل الكهربائي، ومقاومة الصدمات الحرارية، ويقدم أداء شاملا يشمل ارتفاع سريع في درجات الحرارة، والتشغيل المستقر عند درجات الحرارة العالية، ومقاومة التآكل، وعمر خدمة طويل. يستخدم على نطاق واسع في الإشعال بالغاز، والتسخين المسبق الصناعي، وأجهزة التدفئة الصغيرة، وحالات تحويل الحرارة الكهربائية في بيئات عالية الحرارة.
مقارنة بأسلاك التسخين المعدنية التقليدية وقضبان الإشعال من كربيد السيليكون، تتميز سخانات السيراميك النتريد بالسيليكون بكثافة طاقة أعلى، وسرعة استجابة أسرع، ومقاومة تقدم العمر الأفضل، مما يجعلها خيارا مثاليا للأجهزة الغازية الحديثة ومعدات التدفئة الصناعية.
| عنصر الاختبار | الوحدة | نطاق المؤشر |
| مادة الركيزة | – | نيتريد السيليكون (Si₃N₄) |
| مادة عنصر التسخين | – | سلك التنجستن / سلك الموليبدينوم (اختياري) |
| درجة حرارة السطح القصوى (مستمرة) | درجة مئوية | 1200 |
| أقصى درجة حرارة سطح (نبضة 5 ثوان) | درجة مئوية | 1300 |
| الوقت للوصول إلى 1000°C من درجة حرارة الغرفة | S | 3~8 (حسب القدرة) |
| كثافة الطاقة الموصى بها | W/cm² | 40~60 |
| الفولطية المقدرة | V | 12، 24، 110، 220 (مخصص) |
| الطاقة المقدرة | W | 50~500 (مخصص) |
| مقاومة العزل بحالة البرودة (500 فولت تيار مستمر) | MΩ | ≥100 |
| مقاومة العزل بالحالة الساخنة (1000°C) | MΩ | ≥1 |
| قوة العازل (AC، دقيقة واحدة) | kV | ≥1.5 |
| الكثافة الكلية | g/cm³ | 3.2 |
| قوة الانحناء | MPa | 600~800 |
| التوصيل الحراري | مع (م· ك) | 20~25 |
| معامل التمدد الحراري (20–1000°م) | ×10⁻⁶ /K | 3.0~3.5 |
| دورة التشغيل والإيقاف: الحياة التشغيلية (تشغيل-إيقاف) | الأوقات | ≥100000 |
1. معدل تسخين سريع للغاية: عند تشغيل التشغيل، يمكن أن تصل درجة حرارة السطح إلى أكثر من 1000°م خلال ثوان؛ ويتميز بالقصور الحراري منخفض واستجابة سريعة.
2. درجة حرارة سطح قصوى عالية: يمكن أن تصل درجة حرارة سطح التشغيل المستمر إلى 1200°م، ويمكن أن تصل درجة حرارة النبضة القصوى إلى 1300°م.
3. كثافة الطاقة العالية: مدمجة الحجم مع توليد حرارة مركز، يمكن أن تصل كثافة الطاقة لكل وحدة مساحة إلى 40–60 واط/سم²، مما يجعلها مناسبة للتركيب في الأماكن الضيقة.
4. مقاومة ممتازة للصدمات الحرارية: تتحمل دورة حرارية شديدة الناتجة عن التدوير المتكرر للطاقة دون تشقق أو تقشر.
5. مقاومة قوية للتآكل: تظهر مصفوفة السيراميك النتريدي السيليكون مقاومة ممتازة لمعظم الأحماض والقلويات ومنتجات الاحتراق والمعادن المنصهرة، مما يطيل عمر الخدمة.
6. خصائص العزل الكهربائي الجيدة: مقاومة العزل تتجاوز 100 ميغاأوم عند درجة حرارة الغرفة وتظل فعالة عند درجات الحرارة العالية، مما يضمن التشغيل الآمن.
7. القوة الميكانيكية العالية: يمكن أن تصل قوة الانحناء إلى 600–800 ميجا باسكال، وقادرة على تحمل مستويات معينة من الاهتزاز والصدمات الميكانيكية.
8. عمر خدمة طويل: في ظروف التشغيل العادية، يمكن أن يتجاوز عمر الإشعال 100,000 دورة.
9. صديق للبيئة وغير سام: خال من المواد الضارة مثل الأسبستوس والمعادن الثقيلة، ومتوافق مع معايير RoHS.
1. إشعال الأجهزة الغازية: مكونات إشعال لسخانات المياه الغازية، المواقد الغازية، الغلايات الغازية، وأفران الغاز.
2. إشعال الموقد الصناعي: مواقد الغلاية، الأفران الصناعية، سخانات الأسفلت، وأنظمة احتراق غازات العادم.
3. أجهزة التدفئة الكهربائية الصغيرة: تسخين العبوب، رؤوس تسخين آلات الختم، رؤوس مكواة اللحام، وأدوات القطع الساخنة.
4. معدات المختبر: سخانات مصغرة عالية الحرارة وتسخين عينات للمحللات الحرارية.
5. تشغيل مساعد لمحركات السيارات والديزل: سدادات إشعال لسخانات الهواء وسخانات الوقود.
6. معدات أشباه الموصلات والطاقة الكهروضوئية: التدفئة المحلية للمعالجة الحرارية السريعة (RTP).
