加热器用新型复合材料的研发

需求的背景和应用场景

在工业生产与科研实验中，加热器作为关键设备，其性能直接影响着生产效率和产品质量。传统上，氧化镁因其优良的传热和绝缘性能而被广泛应用于加热器的制造中。然而，随着现代工业对高温环境需求的不断增加，氧化镁材料的局限性逐渐显现。特别是在加热元件表面温度超过800℃时，氧化镁的绝缘性能会急剧下降，几乎丧失，这严重限制了其在高温场景下的应用。为了解决这一问题，满足高温环境下对加热器的高性能需求，公司决定寻求具有氮化硼材料研究专长的高校院所进行合作，共同研发新型复合材料，以替代或改进现有氧化镁材料，提升加热器的整体性能，拓展其应用范围。

要解决的关键技术问题

本次技术需求的核心在于研发一种新型复合材料，该材料需具备以下关键技术特性：

1. 高温绝缘性能：在电热元件供电电压为380V，表面温度达到1200℃时，其热态绝缘电阻需大于1MΩ；在供电电压提升至9000V，表面温度为800℃时，热态绝缘电阻同样需大于1MΩ。这一要求旨在确保加热器在高温、高电压环境下仍能保持稳定的绝缘性能。
2. 耐压性能：新型复合材料在1000℃以上时，需达到与氧化镁相当的耐压性，以确保加热器的安全可靠运行。
3. 良好的加工性能：氮化硼作为新型复合材料的组成部分，需以粉料形态存在，并具备与氧化镁颗粒相当的流动性。这有助于在加热器元件外壳内均匀填充填实，同时在挤压前稳固发热丝，确保填粉密度大于1.5g/cm²，从而提高加热器的传热效率和结构稳定性。
4. 结构优化：通过对现有加热器结构的改进，优化传热和绝缘特性，解决产品生产中的实际问题，提升加热器的整体性能和使用寿命。

效果要求

本次技术需求的实施，预期将带来以下效果：

1. 突破技术瓶颈：通过研发新型复合材料，突破传统氧化镁材料在高温环境下绝缘性能下降的局限性，为加热器行业提供新的技术解决方案。
2. 提升产品竞争力：新型复合材料的应用将显著提升加热器的性能，使其能够在更高温度、更高电压的环境下稳定运行，从而满足更多领域的需求，提升产品的市场竞争力。
3. 促进产学研合作：与具有氮化硼材料研究专长的高校院所建立长期稳定的产学研合作关系，将有助于公司不断吸收新技术、新理念，推动企业的持续创新和发展。
4. 推动行业进步：本项目的成功实施不仅将解决公司自身的产品问题，还将为整个加热器行业提供新的技术路径和发展方向，推动行业的整体进步和升级。