Keramický ohřívač z nitridu křemíku (známý také jako zapalovací tyč s nitridem křemíku nebo elektrický topný prvek z nitridu křemíku) je nový typ vysoce účinného elektrického topného prvku. Jako matrice využívá vysoce výkonnou keramiku z nitridu křemíku (matrice s kovovými topnými tělesy, jako je wolframový drát nebo molybdenový drát), a vyrábí se vysokoteplotním spoluspalováním.
Díky vynikající tepelné vodivosti, tepelné odolnosti, elektrické izolaci a odolnosti proti tepelným šokům díky vynikající tepelné vodivosti křemíkového nitridu produkt nabízí komplexní vlastnosti včetně rychlého nárůstu teplot, stabilního provozu při vysokých teplotách, odolnosti proti korozi a dlouhé životnosti. Široce se používá při zapalování plynu, průmyslovém předehřívání, malých topných zařízeních a při přeměně tepla při vysokých teplotách.
Ve srovnání s tradičními kovovými topnými vodiči a zapalovacími tyčemi z karbidu křemíku mají keramické ohřívače z nitridu křemíku vyšší hustotu výkonu, rychlejší odezvu a lepší odolnost proti stárnutí, což z nich činí ideální volbu pro moderní plynové spotřebiče a průmyslová topná zařízení.
| Testovací položka | Jednotka | Index range |
| Substrátový materiál | – | Nitrid křemíku (Si₃N₄) |
| Materiál topného prvku | – | Volframový drát / molybdenový drát (volitelné) |
| Maximální povrchová teplota (spojitá) | °C | 1200 |
| Maximální povrchová teplota (pulz 5 sekund) | °C | 1300 |
| Čas dosažení 1000°C od pokojové teploty | S | 3~8 (v závislosti na výkonu) |
| Doporučená hustota výkonu | W/cm² | 40~60 |
| Jmenovité napětí | V | 12, 24, 110, 220 (zvyk) |
| Jmenovitý výkon | W | 50~500 (custom) |
| Izolační odpor studeného stavu (500 V DC) | MΩ | ≥100 |
| Odolnost proti teplé izolaci (1000°C) | MΩ | ≥1 |
| Dielektrická pevnost (AC, 1 min) | kV | ≥1,5 |
| Objemová hustota | G/CM³ | 3.2 |
| Ohybová pevnost | MPa | 600~800 |
| Tepelná vodivost | W/(m·K) | 20~25 |
| Koeficient tepelné roztažnosti (20–1000 °C) | ×10⁻⁶ /K | 3,0~3,5 |
| Životnost zapalování (cykly zapnutí-vypnutí) | Časy | ≥100000 |
1. Extrémně rychlá rychlost ohřevu: Po zapnutí může povrchová teplota během několika sekund přesáhnout 1000 °C; má nízkou tepelnou setrvačnost a rychlou odezvu.
2. Vysoká maximální povrchová teplota: Trvalá provozní teplota povrchu může dosáhnout 1200 °C a maximální pulzní teplota může dosáhnout 1300 °C.
3. Vysoká hustota výkonu: Kompaktní velikostí s koncentrovanou produkcí tepla, hustota výkonu na jednotku plochy může dosáhnout 40–60 W/cm², což jej činí vhodnou pro instalaci v uzavřených prostorách.
4. Vynikající odolnost proti tepelným šokům: Odolává silným tepelným cyklům způsobeným častým cyklováním napájení bez praskání nebo odlupování.
5. Silná odolnost proti korozi: Keramická matrice z nitridu křemíku vykazuje vynikající odolnost vůči většině kyselin, zásad, spalinových produktů a roztavených kovů, čímž prodlužuje životnost.
6. Dobré izolační vlastnosti: Izolační odpor přesahuje 100 MΩ při pokojové teplotě a zůstává účinný při vysokých teplotách, což zajišťuje bezpečný provoz.
7. Vysoká mechanická pevnost: Ohybová pevnost může dosáhnout 600–800 MPa, což je schopné odolat určitým úrovním mechanických vibrací a nárazů.
8. Dlouhá životnost: Za normálních provozních podmínek může životnost zapalování přesáhnout 100 000 cyklů.
9. Šetrné k životnímu prostředí a netoxické: Bez škodlivých látek, jako je azbest a těžké kovy, a v souladu s normami RoHS.
1. Zapalování plynových spotřebičů: Zapalovací komponenty pro plynové ohřívače vody, plynové sporáky, plynové kotle a plynové trouby.
2. Průmyslové zapalování hořákem: Hořáky kotlů, průmyslové pece, ohřívače asfaltu a spalovací systémy spalovacích plynů.
3. Malá elektrická topná zařízení: předehřívání forem, těsnění topných hlavic strojů, hroty páječek a horké řezací nástroje.
4. Laboratorní vybavení: Vysokoteplotní miniaturní ohřívače a ohřev vzorků pro tepelné analyzátory.
5. Pomocné startování automobilových a dieselových motorů: Zapalovací svíčky pro ohřívače vzduchu a palivové ohřívače.
6. Polovodičové a fotovoltaické zařízení: Lokální ohřev pro rychlé tepelné zpracování (RTP).
