Keramisches Heizelement ULTRAMIC 600

Schnelle Temperaturänderung

Watlow, Anbieter von thermischen Systemlösungen, präsentiert den ULTRAMIC™ 600, ein keramisches Heizelement mit innovativer Technologie. Das Gerät besteht aus Aluminiumnitrid (AIN) und enthält ein thermisch angepasstes, patentiertes Heizelement, welches kurze thermische Ansprechzeit in einem kleinen Gehäuse ermöglicht.

„Das F&E-Team von Watlow entwickelte das Heizelement, um damit die Anforderungen anspruchsvoller industrieller Anwendungen zu erfüllen“, sagte Dr. Hongy Lin, leitender Wissenschaftler bei Watlow. „Lebensdauertests über längere Zeit, die Entwicklung patentierter Techniken und Verfahren ermöglichen dies.“

Mit Leckströmen <10 μA ermöglicht es, medizinischen Geräten leichter die Voraussetzungen der IEC 60601-Direktive für einen gesamten höchsten Geräteleckstrom von 500 μA zu erfüllen. Ebenso macht das Heizelement eine zusätzliche Versorgung mit Niederspannung unnötig. „Mit weniger Wärme und kleinerem Gewicht kann Ihre elektronische Ausrüstung zum Vorteil der Kunden kleiner ausfallen“, fügte Dr. Lin hinzu.

Das Herstellungsverfahren des Heizelementes besteht darin, dass die Keramik bei hohen Temperaturen gesintert wird. Durch diesen Prozess entsteht eine fugenlose, geometrisch stabile Struktur mit sehr geringer Porosität, die für den dauerhaften Wärmeübergang sorgt, der für hohe Temperaturen und lange Lebensdauer des Heizers erforderlich ist.

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Die Herstellung eines elektrischen Heizelementes unter Verwendung von gesintertem Keramikmaterial bringt viele Vorteile mit sich, wie eine hohe elektrische Durchschlagsfestigkeit, einen geringen Leckstrom, gleichmäßige Temperaturverteilung, lange Haltbarkeit bei geringer Masse, schnelle Temperaturänderungen und einen extrem niederen thermischen Ausdehnungskoeffizienten.

Das neue Heizelement kann bis zu 600 °C Arbeitstemperatur betrieben werden mit einer äußerst schnellen Rampenrate von bis zu 150 °C/s, je nach Anwendung, Auslegung des Heizers und der Prozessparameter. Dieses Heizelement enthält auch ein besonderes integriertes Thermoelement (zum Patent angemeldet), das die Zuverlässigkeit der thermischen Sensor/Heizer-Kopplung verbessert, um bei Anwendungen mit schnellen Rampenraten ein ebenso schnelles Ansprechverhalten des Temperaturfühlers sicherzustellen.

Das Heizelement kann in zweidimensionaler flacher Form oder in Ringform konzipiert und hergestellt werden. Außerdem kann es so bearbeitet werden, dass besondere Anforderungen erfüllt werden können, wie Bohrungen, Nuten und Ausschnitte. Eine Feinbearbeitung der Oberfläche (z.B. Schleifen) ist möglich. Das Heizelement kann in der Halbleiterverarbeitung eingesetzt werden, in Geräten zum Verdrahten und Bonden von Chips, in analytischen Instrumenten, in Anwendungen der Luft- und Raumfahrt und der Medizin.

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