Substrati isolanti ceramici per moduli termoelettrici

Panoramica del prodotto

La ceramica Puwei è specializzata nella produzione di substrati isolanti in ceramica ad alte prestazioni specificamente progettati per applicazioni di moduli termoelettrici. I nostri substrati ceramici di allumina avanzati forniscono isolamento elettrico essenziale, gestione termica e supporto meccanico per elementi termoelettrici, garantendo prestazioni ottimali nei sistemi di conversione dell'energia.

Questi substrati specializzati fungono da componenti critici nei dispositivi termoelettrici, consentendo una conversione efficiente tra energia termica ed elettrica. Con eccellente conducibilità termica abbinata a proprietà di isolamento elettrico superiori, i nostri substrati formano la base per moduli termoelettrici affidabili utilizzati nelle applicazioni di generazione di energia, refrigerazione e controllo della temperatura.

Specifiche tecniche

• Composizione materiale: ossido di alluminio ad alta purezza (Al₂o₃)
• Livelli di purezza: dal 95% al ​​99% (personalizzabile in base ai requisiti dell'applicazione)
• Densità: 3,9-4,0 g/cm³
• Conducibilità termica: 20-30 W/M · K (a seconda della purezza e dello spessore)
• Resistenza dielettrica: > 10 kV/mm
• Resistività del volume: > 10¹⁴ ω · cm
• Rugosità superficiale: RA <0,5 μm (finitura lucida disponibile)
• Intervallo di temperatura operativa: da -50 ° C a 1600 ° C
• Coefficiente di espansione termica: 7,2-8,4 × 10⁻⁶/° C (abbinato a materiali termoelettrici comuni)
• Resistenza alla flessione: > 300 MPa
• Resistenza alla compressione: > 2000 MPa

Immagine del prodotto

Substrati in ceramica di allumina di alta purezza per applicazioni termoelettriche

Caratteristiche e vantaggi del prodotto

Eccezionale isolamento elettrico

I nostri substrati di allumina forniscono un'eccezionale isolamento elettrico con resistività del volume superiore a 10¹⁴ ω · cm, garantendo un isolamento elettrico completo tra elementi termoelettrici e prevenzione di perdite di corrente che potrebbero compromettere l'efficienza del modulo.

Gestione termica ottimizzata

Con conducibilità termica che va da 20-30 W/m · K, i nostri substrati trasferiscono in modo efficiente il calore da e verso gli elementi termoelettrici mantenendo gradienti di temperatura essenziali per una conversione termoelettrica efficace.

Espansione termica abbinata

Il coefficiente di espansione termica (7,2-8,4 × 10⁻⁶/° C) viene accuratamente progettato per abbinare materiali termoelettrici comuni, riducendo al minimo lo stress termico e prevenendo la delaminazione o il cracking durante il ciclo della temperatura.

Elevata resistenza meccanica

Eccezionale resistenza alla flessione (> 300 MPa) e resistenza a compressione (> 2000 MPa) forniscono un solido supporto meccanico per fragili elementi termoelettrici, garantendo l'integrità del modulo sotto sollecitazioni operative.

Stabilità chimica

Altamente resistenti all'attacco chimico e all'ossidazione, i nostri substrati mantengono le prestazioni in ambienti difficili e a temperature elevate in cui gli isolanti organici si degradano.

Produzione di precisione

Le tecniche di produzione avanzate garantiscono un controllo dimensionale preciso e la planarità superficiale, fondamentali per mantenere la pressione di contatto uniforme attraverso tutti gli elementi termoelettrici nel modulo.

Come implementare i nostri substrati ceramici nei moduli termoelettrici

1. Fase di progettazione: consultare il nostro team di ingegneria per selezionare la purezza del substrato ottimale, lo spessore e la finitura superficiale per i materiali termoelettrici specifici e i requisiti di applicazione
2. Selezione del materiale: scegliere tra allumina standard al 96% o substrato ceramico di allumina 99,6 ad alta purezza per prestazioni termiche ed elettriche avanzate
3. Metallizzazione (opzionale): specificare i modelli di elettrodi se necessario per il design del modulo utilizzando la nostra competenza in ceramica metallizzata
4. Bonding a elemento termoelettrico: applicare tecniche di legame appropriate (saldatura, brasatura o adesivi conduttivi) per collegare elementi termoelettrici al substrato
5. Assemblaggio del modulo: assemblaggio del modulo completo con collegamenti elettrici e imballaggi protettivi
6. Test delle prestazioni: verificare le prestazioni termiche ed elettriche in condizioni operative
7. Integrazione del sistema: incorporare il modulo termoelettrico completato nel prodotto o nel sistema finale

Scenari di applicazione

Recupero del calore dei rifiuti industriali

I nostri substrati consentono generatori termoelettrici efficienti che convertono il calore dei rifiuti dai processi industriali in elettricità utilizzabile, migliorando l'efficienza energetica complessiva e riducendo i costi operativi.

Dispositivi di refrigerazione a semiconduttore

Nei moduli di raffreddamento Peltier, i nostri substrati in ceramica forniscono un isolamento elettrico essenziale trasferendo efficiente il calore lontano dai componenti raffreddati in applicazioni che vanno dalle attrezzature mediche alle custodie elettroniche.

Generatori termoelettrici automobilistici

Per i sistemi di recupero del calore di scarico automobilistico, i nostri substrati resistono alle alte temperature e al ciclo termico mantenendo l'isolamento elettrico e le prestazioni termiche in ambienti di vibrazione impegnativi.

Generazione di energia aerospaziale

Nei sistemi spaziali e satellitari, i nostri substrati consentono generatori termoelettrici radioisotopo (RTG) che forniscono energia affidabile per missioni estese in cui l'energia solare è poco pratica.

Controllo della temperatura di precisione

Per strumenti scientifici, dispositivi medici e sistemi laser che richiedono una precisa stabilizzazione della temperatura, i nostri substrati consentono controller termoelettrici altamente reattivi con interferenze elettriche minime.

Raffreddamento dell'elettronica di consumo

Nei sistemi di calcolo ad alte prestazioni, telecomunicazioni e di gioco, i nostri substrati facilitano i dispositivi di raffreddamento termoelettrico compatti che gestiscono il calore in applicazioni limitate allo spazio.

Vantaggi per i clienti

• Efficienza di conversione dell'energia avanzata: proprietà termiche ed elettriche ottimali massimizzano l'efficienza della conversione dell'energia termoelettrica
• Affidabilità del modulo migliorata: eccellente resistenza meccanica e resistenza alle shock termici estendono la durata del modulo in applicazioni esigenti
• Costi di sistema ridotti: elevati rendimenti di produzione e prestazioni costanti più bassi costi di sistema complessivi attraverso rifiuti ridotti e richieste di garanzia
• Flessibilità di progettazione: dimensioni personalizzabili, livelli di purezza e modelli di metallizzazione supportano progetti di moduli termoelettrici innovativi
• Supporto tecnico: accesso alla nostra competenza ingegneristica dei materiali per l'ottimizzazione del design e la risoluzione dei problemi
• Sicurezza della catena di approvvigionamento: fornitura affidabile di substrati di alta qualità da un produttore certificato con una significativa capacità di produzione

Certificazioni e conformità

I nostri impianti di produzione e processi sono certificati secondo gli standard di qualità internazionali (certificato: GXLH41023Q10642R0S). Manteniamo rigorosi protocolli di controllo della qualità durante la produzione per garantire prestazioni e affidabilità coerenti.

I nostri substrati isolanti in ceramica sono conformi agli standard del settore pertinenti per la ceramica elettronica e sono adatti per l'uso in applicazioni automobilistiche, aerospaziali, mediche e industriali che richiedono componenti certificati.

Opzioni di personalizzazione

Offriamo servizi OEM e ODM completi per soddisfare le esigenze specifiche dei clienti. Il nostro team tecnico può produrre substrati ceramici con spessori che vanno da 0,2 mm a 2,00 mm, con dimensioni, forme e finiture di superficie personalizzate in base alle specifiche dei clienti.

La nostra competenza si estende a requisiti specializzati come la ceramica di metallizzazione personalizzata con vari modelli di elettrodi ottimizzati per la progettazione specifica del modulo termoelettrico. Possiamo anche fornire soluzioni ibride che incorporano altri materiali avanzati come la ceramica di nitruro di alluminio per applicazioni che richiedono prestazioni termiche migliorate.

Sia che tu abbia bisogno di allumina standard al 96% o substrato di allumina 99,6 di alta pureggine per prestazioni migliorate, il nostro team di ingegneria può sviluppare soluzioni che soddisfino i requisiti tecnici esatti.

Processo di produzione e controllo di qualità

Il nostro processo di produzione incorpora tecniche avanzate sviluppate specificamente per substrati ceramici ad alte prestazioni:

• Preparazione del materiale: selezione e formulazione della polvere di allumina ad alta purezza con distribuzione delle dimensioni delle particelle controllate
• Processo di formazione: fusione di nastro di precisione o pressione a secco per la densità uniforme e il controllo dello spessore
• Sintering ad alta temperatura: atmosfera controllata per la densità ottimale e lo sviluppo microstrutturale
• Macchinatura di precisione: macinatura e lucidatura a CNC per il controllo dimensionale esatto e la finitura superficiale
• Metallizzazione (opzionale): stampa sullo schermo, sputtering o placcatura dei modelli di elettrodi come richiesto
• Ispezione rigorosa: verifica dimensionale al 100%, ispezione visiva e campionamento per test completi delle prestazioni

Ogni lotto di produzione subisce punti di blocco di qualità multipli per garantire l'accuratezza dimensionale, la qualità della superficie e le prestazioni elettriche/termiche.

Packaging e spedizione

Imballiamo i nostri substrati ceramici in contenitori anti-statici appositamente progettati con fodere protettive per prevenire graffi, contaminazione e danno elettrostatico. I cartoni robusti sono impilati su pallet e fissati con cinghie o avvolgimento di restringimento per una protezione ottimale durante il transito.

Supportiamo più metodi di trasporto tra cui Ocean, Air ed Express Shipping, con opzioni in inceroterm flessibili (FOB, CIF, EXW) disponibili. I nostri principali porti di spedizione includono Shanghai, Pechino e Xi'an.

Informazioni di ordinazione

• Ordine minimo: 50 pezzi
• Termini di pagamento: T/T (trasferimento telegrafico)
• Capacità di approvvigionamento: capacità di produzione annuale di 1.000.000 di prodotti per substrati in ceramica
• Luogo di origine: Cina
• Disponibilità del campione: campioni di valutazione disponibili per progetti qualificati
• Tempo di consegna: prodotti standard: 2-3 settimane; Disegni personalizzati: 4-6 settimane

Domande frequenti

Quale livello di purezza di allumina è ottimale per le applicazioni termoelettriche?

Per la maggior parte delle applicazioni termoelettriche, l'allumina al 96% offre un eccellente equilibrio tra prestazioni ed efficacia in termini di costi. Tuttavia, per le applicazioni che richiedono la massima conducibilità termica o operano a temperature molto elevate, il nostro substrato in ceramica di allumina 99,6 offre prestazioni migliorate nonostante il costo più elevato.

Puoi fornire substrati con modelli di elettrodi pre-applicati?

Sì, offriamo servizi di ceramica di metallizzazione completa, compresa la stampa a schermo di vari materiali di conduttore (argento, oro, platino) e tecniche di deposizione a film sottile per una risoluzione più fine delle caratteristiche. Il nostro team di ingegneria può aiutare a selezionare l'approccio di metallizzazione ottimale per la tua applicazione specifica.

In che modo la corrispondenza termica di espansione a beneficio dei moduli termoelettrici?

L'abbinamento del coefficiente di espansione termica tra il substrato e i materiali termoelettrici riduce al minimo lo stress durante il ciclo della temperatura, prevenendo la delaminazione, il cracking o il degrado delle prestazioni nel tempo. Ciò è particolarmente importante nelle applicazioni con ciclo termico frequente.

Qual è la massima temperatura operativa per i substrati di allumina?

I nostri substrati di allumina standard possono funzionare continuamente a temperature fino a 1600 ° C, con escursioni a breve termine a temperature più elevate possibili. Per le applicazioni che richiedono un funzionamento superiore a 1600 ° C, possiamo fornire formulazioni specializzate con stabilità ad alta temperatura migliorata.

Offrite alternative all'allumina per applicazioni specializzate?

Sì, produciamo anche ceramiche di nitruro di alluminio che offrono una conducibilità termica significativamente più elevata (150-180 W/m · K) per le applicazioni in cui il trasferimento di calore è la preoccupazione principale. Tuttavia, ALN è più costoso e potrebbe non essere necessario per tutte le applicazioni termoelettriche.

Puoi produrre substrati di grande formato per moduli termoelettrici ad alta potenza?

Assolutamente. Siamo specializzati in substrati di grande formato fino a 240 × 280 mm, che sono ideali per generatori termoelettrici ad alta potenza. Le nostre tecniche di produzione proprietarie garantiscono una deformazione minima e proprietà coerenti anche nelle più grandi aree di substrato.