Sebagai "wira yang tidak didendang" dalam pemindahan tenaga dalam bidang perindustrian,penukar habamenyokong operasi industri seperti kimia, kuasa dan metalurgi secara senyap. Daripada penyejukan penyaman udara hinggalah penyejukan enjin roket, kehadirannya ada di mana-mana. Walau bagaimanapun, di sebalik pemindahan haba yang nampaknya mudah, pilihan bahan sering menjadi kunci untuk menentukan kejayaan atau kegagalan peralatan tersebut. Hari ini kita akan mendedahkan kod teras penukar haba dan mempelajari bagaimana seramik silikon karbida membawa inovasi kepada bidang ini.
1. Bentuk penukar haba yang serba boleh
Penukar haba dibahagikan kepada empat kategori berdasarkan ciri-ciri strukturnya:
1. Jenis cangkerang dan tiub – reka bentuk saluran paip berbilang lapisan yang menyerupai anak patung bersarang, di mana media dalaman dan luaran memindahkan haba secara tidak langsung melalui dinding paip, sesuai untuk senario tekanan tinggi dan suhu tinggi;
2. Jenis plat – terdiri daripada plat logam beralun yang disusun ke dalam saluran labirin, struktur plat nipis membolehkan pemindahan haba "permukaan ke permukaan" cecair panas dan sejuk yang cekap;
3. Jenis sirip – sayap logam tumbuh pada permukaan saluran paip untuk meningkatkan luas permukaan dan meningkatkan kecekapan pemindahan haba udara;
4. Lingkaran – Lengkungkan saluran aliran menjadi bentuk spring untuk memanjangkan masa sentuhan medium dalam ruang terhad.
Setiap struktur bersaing dengan sifat fizikal bahan tersebut: contohnya, bahan logam tradisional, walaupun mengalirkan haba dengan cepat, kerap mendedahkan kekurangannya di bawah keadaan ekstrem seperti kakisan dan suhu tinggi.
2. Revolusi Bahan: Kejayaan Seramik Silikon Karbida
Ketika para jurutera terus mengoptimumkan struktur penukar haba, kemunculan seramik silikon karbida telah mempercepatkan evolusi ini. Bahan seramik super kuat yang disintesis secara buatan ini sedang menulis semula peraturan permainan dalam bidang pertukaran haba:
1. Penghapus Kakisan
Kakisan kimia seperti asid kuat dan semburan garam adalah seperti "musuh semula jadi" logam, manakala seramik silikon karbida mempunyai rintangan kakisan yang sangat tinggi. Dalam pengeluaran kimia, hayat perkhidmatannya boleh mencapai beberapa kali ganda daripada keluli tahan karat tradisional, dan kitaran penyelenggaraan peralatan menjadi lebih lama.
2. Lorong laju pemanas
Walaupun dipanggil seramik, kekonduksian termanya setanding dengan aloi aluminium. Struktur kristal yang unik membolehkan haba melambung tinggi seperti di lebuh raya, dengan kecekapan pemindahan haba beberapa kali lebih tinggi daripada seramik biasa, menjadikannya amat sesuai untuk sistem kawalan suhu ketepatan yang memerlukan tindak balas pantas.
3. Pejuang suhu tinggi
Ia boleh mengekalkan kestabilan struktur walaupun pada suhu tinggi 1350 ℃, yang menjadikannya sangat diperlukan dalam bidang khas seperti pembakaran sisa dan aeroangkasa. Bahan logam telah pun menjadi lembut dan berubah bentuk dalam persekitaran ini, tetapi silikon karbida kekal kuat.
4. Ringan dan mudah dibawa
Berbanding dengan peralatan logam yang besar, seramik silikon karbida mempunyai ketumpatan yang lebih rendah. Kelebihan "ringan" ini amat berharga dalam peranti mudah alih dan senario kerja altitud tinggi, sekali gus mengurangkan kos pengangkutan dan pemasangan secara langsung.
3, Masa depan telah tiba: Bahan baharu memacu penaiktarafan perindustrian
Dalam konteks peneutralan karbon, peralatan perindustrian mempunyai keperluan kecekapan tenaga yang semakin ketat. Penukar haba seramik silikon karbida bukan sahaja mengurangkan kehilangan tenaga yang disebabkan oleh kakisan dan penskalaan, tetapi juga mempunyai jangka hayat yang panjang yang mengurangkan pembaziran sumber yang disebabkan oleh penggantian peralatan di sumbernya. Pada masa ini, teknologi ini telah berjaya digunakan dalam medan tenaga baharu seperti penyediaan silikon polikristalin fotovoltaik dan pensinteran bahan bateri litium, menunjukkan kebolehsuaian rentas sempadan yang kukuh.
Sebagai inovator yang terlibat secara mendalam dalam penyelidikan dan pembangunan seramik silikon karbida, kami terus menembusi halangan teknologi pembentukan bahan dan pemesinan jitu. Dengan menyesuaikan produk dengan keliangan dan ciri permukaan yang berbeza, 'teknologi hitam' ini benar-benar dapat memenuhi keperluan khas pelbagai industri. Apabila penukar haba tradisional menghadapi kesesakan prestasi, seramik silikon karbida sedang mengantar era baharu pemindahan haba yang cekap.
Sejarah evolusi teknologi pertukaran haba pada asasnya merupakan kronik inovasi bahan. Daripada besi tuang kepada aloi titanium, daripada grafit kepada silikon karbida, setiap peralihan bahan membawa peningkatan kecekapan tenaga secara berperingkat. Memilih seramik silikon karbida bukan sahaja tentang memilih komponen peralatan yang lebih andal, tetapi juga tentang memilih penyelesaian perindustrian yang mampan untuk masa depan.
Masa siaran: 27 Mei 2025