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自華光電®陶瓷加熱器 myBlossom® Ceramic Heating Elements


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自華®標準陶瓷加熱器 現貨超市
myBlossom® Ceramic Heating Elements

自華光電®代理歐洲最大標準陶瓷加熱器現貨超市

Bach RC GmbH成立於1994年,德國第一大陶瓷加熱器製造商。

德國 巴哈陶瓷股份有限公司(Bach RC)成立於1994年,德國與歐洲第一大氮化矽陶瓷加熱器製造商。巴哈陶瓷(Bach RC)擁有自己的專利技術,生產100%陶瓷加熱元件,陶瓷加熱導體,集成陶瓷加熱導體,從研究實驗室發展成為一家在全球範圍內活躍的中型企業。

與傳統金屬加熱元件相比,我們的氮化矽和氮化鋁製成的100%陶瓷加熱元件具有許多優點。由於其低密度,陶瓷材料的熱容量低,因此非常適合處理溫度高達1000°C,能耗極低。這種非凡的技術,實現陶瓷材料能導電均勻燒結絕緣陶瓷外殼,能夠始終如一地提供高性能。

這些陶瓷具有很高的耐磨性和抗氧化性,保證了出色的耐用性和長壽命。生產過程允許創造多種尺寸和形狀的多功能性。因此加熱能力可以被集成到各種耐用的陶瓷部件中,如切割工具,焊接支架和其他工具。由於陶瓷材料的硬度,只能使用金剛石工具或雷射加工。可以包括鑽孔,切口,真空開槽和其他設計特徵。

* 電氣和熱計算和測量
* Bach RC自己的專利技術,用於生產由高性能陶瓷製成的加熱元件
* 陶瓷的高真空銅焊
* 高精度加工陶瓷(鑽孔,鋸切,磨削,圓磨,雷射切割)
* 熱壓燒結高性能陶瓷

陶瓷標準加熱器 myBlossom® Ceramic Heating Elements
陶瓷晶圓加熱器 myBlossom® Ceramic Wafer Heaters 
陶瓷晶片加熱器 myBlossom® Ceramic Chip Heaters
陶瓷平面加熱器 myBlossom® Ceramic Flat Heating Elements
陶瓷環形加熱器 myBlossom® Ceramic Heating Rings
陶瓷板形加熱器 myBlossom® Ceramic Hot Plates
陶瓷切割加熱器 myBlossom® Ceramic Heating Cutters
陶瓷輻射加熱器 myBlossom® Ceramic Radiant Heaters
陶瓷墨盒加熱器 myBlossom® Ceramic Cartridge Heaters
陶瓷輝光點火器 myBlossom® Ceramic Glow Igniters
標準陶瓷加熱器 myBlossom® Ceramic Heating Elements
高溫陶瓷加熱器 myBlossom® Ceramic Heating Elements
小型陶瓷加熱器 myBlossom® Ceramic Heating Elements
大型陶瓷加熱器 myBlossom® Ceramic Heating Elements
氮化矽陶瓷加熱器 myBlossom® Silicon Nitride Ceramic Heating Elements
半導體陶瓷加熱器 myBlossom® Semiconductor Ceramic Heating Elements

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自華光電 - 德國BACH-RC陶瓷加熱器 台灣獨家代理商。
A
llen K. Lin | Allen@myblossom.tw | LINE ID: Allen-007 | Wechat ID: Allen-006 | T: 0910-782775




myBlossom® Ceramic Heating Elements


myBlossom® Ceramic Heating Elements

Our strong points

BACH RC is a family business which responds expeditiously and flexibly to market demands.

Our customers are manufacturers of semiconductor processing systems, machine building industries, automobile manufacturers, furnace producers as well as research institutes and universities. Both European customers and companies from North America are users of our ceramic heating elements.

Modern manufacturing technology and highly skilled, specialized staff are the foundation of our company's success.

Competencies
* electrical and thermal calculations and measurements
* our own patented know-how for the production of heating elements made of high performance ceramics
* high vacuum brazing of ceramics
* highly precise machining of ceramics (drilling, sawing, grinding, round grinding, laser cutting)
* hot pressing and sintering of high performance ceramics

自華光電® 陶瓷加熱器 多樣形狀


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陶瓷加熱器 Ceramic Heating Elements 陶瓷加熱元件


陶瓷加熱器-標準 myBlossom® Ceramic Heating Elements
陶瓷加熱器-晶圓 myBlossom® Ceramic Wafer Heaters 
陶瓷加熱器-晶片 myBlossom® Ceramic Chip Heaters
陶瓷加熱器-平面 myBlossom® Ceramic Flat Heating Elements
陶瓷加熱器-環形 myBlossom® Ceramic Heating Rings
陶瓷加熱器-板形 myBlossom® Ceramic Hot Plates
陶瓷加熱器-切割 myBlossom® Ceramic Heating Cutters
陶瓷加熱器-輻射 myBlossom® Ceramic Radiant Heaters
陶瓷加熱器-墨盒 myBlossom® Ceramic Cartridge Heaters
陶瓷加熱器-輝光 myBlossom® Ceramic Glow Igniters
陶瓷加熱器-高溫 myBlossom® Ceramic Heating Elements
陶瓷加熱器-小型 myBlossom® Ceramic Heating Elements
陶瓷加熱器-大型 myBlossom® Ceramic Heating Elements
陶瓷加熱器-氮化矽 myBlossom® Silicon Nitride Ceramic Heating Elements
陶瓷加熱器-半導體 myBlossom® Semiconductor Ceramic Heating Elements

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氮化矽 - 半導體陶瓷加熱器天王

氮化矽(Si3N4) - 半導體陶瓷加熱器天王

生活化的結構陶瓷


結構陶瓷是一種具有高溫穩定性、耐腐蝕、高抗壓強度、耐磨損等性能的陶瓷材料,包括各種金屬氧化物、碳化物、氮化物、硼化物、矽化物等。其中,氧化鋁、氧化鋯、碳化矽、氮化矽是最廣為應用的陶瓷材料,有「結構陶瓷四大金剛」的美譽。

結構陶瓷是一種具有高溫穩定性、耐腐蝕、高抗壓強度、耐磨損等性能的陶瓷材料,包括各種金屬氧化物、碳化物、氮化物、硼化物、矽化物等。由於大部分陶瓷重量都比金屬輕,甚至可能只有後者的40%,因此可以減輕機械的負擔並節省能源。現今,陶瓷材料已廣泛應用在耐磨元件、車削刀具、熱交換器、引擎元件、生醫、軍事及太空上。

結構性陶瓷與金屬有什麼不同呢?由原子鍵結的觀點來看,金屬材料的原子間鍵結是金屬鍵,原子外層的電子可以自由活動,原子間共有許多游離電子,因而鍵結強度較小,也沒有方向性。相對地,結構陶瓷的主要鍵結是共價鍵及離子鍵,電子無法自由活動,只能由相鄰的原子共有,這種鍵結方式使得陶瓷鍵結強度比金屬鍵強了很多。

氧化鋁、氧化鋯、碳化矽、氮化矽是最廣為應用的陶瓷材料,有「結構陶瓷四大金剛」的美譽,以下逐一闡述其特性。

氧化鋁

氧化鋁在地球上的蘊藏量僅次於氧化矽,使得氧化鋁陶瓷價格低廉且應用最多。1930年代,德國的西門子公司首先把氧化鋁開發為汽車用的火星塞絕緣體,開啟了商用氧化鋁材料的應用。之後數十年,隨著交通運輸業與電子工業的快速發展,業界大量地研發與生產引擎用的火星塞及半導體IC用的絕緣性陶瓷。

現今,氧化鋁已廣泛用於個人電腦的基板、電子零組件、電路等,除了因為製作成本低廉、取得容易、具備足夠的機械強度、不錯的熱傳導能力及化學穩定性等優點外,又能與鎢、鉬-錳等金屬線路材料形成穩定的連結,因此成為電子產業中非常重要的材料。

由於完全緻密的氧化鋁在可見光區是透光的,且熔點較一般玻璃高出許多,優異的抗腐蝕特性也適合應用在高溫、高壓的環境中,又因工程師已能徹底消除孔洞(孔洞率須小於0.1%),所以隨著陶瓷製程技術的逐步改良,使其能廣泛地應用在照明、光學儀器等領域。

在公路或隧道裡頭的路燈,倘若使用一般玻璃燈管,便容易發生霧化現象。當改以具高發光效率的高壓鈉燈做為主要照明設備時,為了抵抗其中金屬氣體的腐蝕性,便使用具透光性的氧化鋁做為燈管材料,以增加燈泡的使用壽命。

氧化鋯

氧化鋯具有特殊的強化結構,是目前室溫下機械性質最佳的結構陶瓷。若把氧化鋯陶瓷摔到地上,不僅不會碎裂,反而會彈起來,因此又有「陶瓷鋼」的美譽。

過去製作人工關節、骨釘、人工牙根等生醫材料常使用氧化鋁,這是由於氧化鋁在體液中非常穩定,幾乎不會與身體組織反應,或釋出對人體有害的離子,避免了生醫材料與生物組織間容易產生鬆脫與離子釋出等缺點。近年來有使用氧化鋯取代氧化鋁的研究,因為氧化鋯有更好的強度與抵抗破壞、磨損的能力,更適合做為人體硬組織的替代材料。

此外,由於氧化鋯優良的機械性能,有更多功能性的應用。例如因為其熱傳導係數較低,所以適合設計為引擎渦輪轉子的熱屏障塗層,可使引擎的最高使用溫度提升攝氏50~200度,並使引擎的效率增加6~12%。另外,因為具有在高溫氧化與還原環境下穩定、高氧離子導電性、薄膜加工性高且無害等特點,也使得氧化鋯適合做為固態氧化物燃料電池的電解質材料。

碳化矽

一般氧化物陶瓷及金屬材料無法使用於高溫環境中,但非氧化物陶瓷卻有機會辦到。例如碳化矽材料在汽化管道、熱電偶套管、燃燒器零件、高效能發動機、坩堝、耐火材料及熱交換器、發熱體、研磨材上都已有廣泛的應用。由於碳化矽的熱傳導係數較其他結構陶瓷高,相當適合應用在高溫型熱交換器上,回收工廠廢氣或廢水中所含的熱量。

這種陶瓷熱交換器與金屬熱交換器在性質上有很大的差異,一般傳統金屬熱交換器使用溫度在攝氏1,100度左右,壽命只有一、兩年,而碳化矽熱交換器大部分使用在攝氏1,300~1,400度,有的甚至使用在攝氏1,600度以上,且壽命更長達10年。碳化矽熱交換器比金屬熱交換器擁有更高的效能、使用溫度、耐久性及效率,可以更節能與提升生產力,並對環境改善有很大的幫助。

氮化矽

氮化矽陶瓷主要應用在高溫結構材料上,特別是在攝氏600~1,000度之間,它具有極佳的高溫強度,同時具備耐熱、抗腐蝕、耐磨損等特性,適合做為高效率渦輪引擎零件、內燃機零件、切削刀具、陶瓷軸承、耐火材料等。目前已有量產的氮化矽零件與成品,可大幅減少燃料使用量,降低廢氣汙染,提高輸出功率。

現今最具代表性的是氮化矽微型渦輪轉子,因為比重低,機械強度又可與金屬材料比擬,所以在高速運轉的條件下,離心力可望大幅降低,減輕微型轉子損壞的機率,並大幅提升渦輪加壓的功率。

陶瓷強化的設計概念

結構陶瓷雖然有許多引人矚目的特性,但是其本質的高脆性卻容易引起災難性的破壞。為了克服這一缺點,科學家便運用各種補強技術,透過設計一個有起伏粗糙的破壞面,有效地增加破斷面的面積,彌補了陶瓷機械性能的不足。

以在氮化矽陶瓷材料中添加強化物為例,當未添加強化物的氮化矽材料中發生破裂時,破裂路徑會非常平滑。當在氮化矽材料中添加顆粒狀強化物時,往前延伸的裂縫會有小角度的轉折。但若添加大的鬚晶強化物,可觀察到裂縫偏折程度更為明顯。以上各種設計概念的材料破壞韌性(註)分別是4、7及10 MPa‧m1/2,因此隨著轉折角度越大,破斷面積也隨著增加,但總韌化效果仍然有限。

1990年,Clegg在《自然》(Nature)雜誌上提出模仿生物材料的顯微結構特徵,來設計並製作高性能的陶瓷材料,這稱為仿生結構設計。這概念在當時受到材料界的注目,短短幾年內相關的研究有很大的發展,特別是模仿貝殼層狀結構的層狀複合陶瓷。

科學家發現,優良的機械性能是由簡單的化學組成但卻細微的顯微結構所達成的。例如在強弱鍵結的氮化矽∕氮化硼層狀複合材料中,裂縫在氮化硼為「弱」的中間層出現明顯的偏折,若把裂縫局部放大,也顯示摩擦滑移與塊狀剝落等能量損耗機制。這裂縫的行進路徑呈簡單的周期性幾何波形,強化效果明顯提升,使得破壞韌性達約16 MPa‧m1/2。

由Ritchie教授研究並刊登在《科學》(Science)雜誌上的成果報導,說明了如何透過新穎的顯微結構設計,來強化結構陶瓷抵抗破壞的能力。當在一般的氧化鋁中摻雜工程塑膠,並形成有如磚塊互相堆疊的設計時,其破壞韌性值可到達30 MPa‧m1/2,不僅較隨意混合的氧化鋁∕工程塑膠複合材料的2 MPa‧m1/2高出許多,也較現階段所有新型結構陶瓷優異。

這種複合材料的強化機制引起科學家很大的興趣,他們發現除了裂縫偏折外,工程塑膠的撕裂行為與出現額外摩擦阻力等破壞模式,會使裂縫延伸時所需要的破裂能量增加,因而阻止突發性的破壞發生。

研究現況

奈米科技是在20年前才逐漸發展起來的前瞻性及整合性新興科學領域,對21世紀的經濟、國防和社會有重大影響。其中奈米陶瓷製程開發的目的,在於降低材料內部的大缺陷,使材料的顆粒與缺陷都能控制在奈米尺寸,以改善陶瓷材料脆性斷裂的行為。目前已發現一些具有商業價值的成果,如奈米氧化鋯陶瓷的高溫熱處理溫度,比一般粗顆粒氧化鋯陶瓷低了攝氏400度,或把奈米碳化矽粉體加入粗顆粒碳化矽粉體中,陶瓷的機械性能可提高25%之多。

欲探究奈米陶瓷對現代科技的好處,必須把視野縮小到微∕奈米尺度,以了解奈米陶瓷的機械強化機制。研究顯示在奈米陶瓷與粗顆粒陶瓷的微區結構中,都包含有較硬的六角狀顆粒以及較軟的灰色連續相,當外力施加時,兩種材料內部都會產生粗黑色的裂縫。奈米陶瓷由於裂縫密度較高,力量分散與滑動摩擦等吸收外施破壞能量的機制因此較明顯,使其呈現較優異的抵抗破壞能力。相對地,在粗顆粒陶瓷中,由於外施力量集中在少數幾個裂縫上,使材料容易損壞。

近年來,全球對於高精密度、高耐磨耗、高可靠度的微小機械零組件或電子元件的要求日漸殷切,陶瓷產品的需求因而相當受到重視。在科學領域方面,奈米陶瓷的性能評估尚待開發與確立;在應用領域,如何聰明地組合不同結構陶瓷或其他材料,以改良機械性能或功能性用途,從而提升能源使用效率並降低器件耗損,也是未來的重大挑戰。

來源: 《科學發展》2013年1月,481期,60 ~ 65頁
生活化的結構陶瓷 - 科技大觀園
2013/01/09
李京桓 | 成功大學材料科學與工程學系
黃肇瑞 | 成功大學材料科學與工程學系