在眾多小型電子電熱產(chǎn)品中,因保溫隔熱層的空間狹小,傳統(tǒng)保溫棉保溫材料難以滿足保溫層空間小的需求,氣凝膠氈作為一種新型的保溫隔熱材料,具有保溫效果好,同等保溫效果只需要傳統(tǒng)保溫材料1/3-1/5的厚度,對于保溫隔熱層空間有限的產(chǎn)品,將是一種更好的選擇。今天介紹氣凝膠在兩款小型電熱產(chǎn)品中應(yīng)用案例。
隔熱材料中氣凝膠在隔熱裝置應(yīng)用方法
作為市場上比較熱門的小型電子產(chǎn)品,主要工作原理為電熱加溫?zé)熡?,因的保溫隔熱層一般只?MM的空間,隔熱面積40MM*30MM左右,傳統(tǒng)保溫材料在進(jìn)行隔熱保溫的時候效果不理想,最直接的感受就是,產(chǎn)品外表溫度過高,容易燙傷用戶。采用氣凝膠代替?zhèn)鹘y(tǒng)保溫隔熱材料后,不僅有效的減少產(chǎn)品外表溫度高的問題,還能降低熱能損耗節(jié)省電池的用量。
目前,市場上出現(xiàn)的新型,一般分為加熱不燃燒、煙油式、以及吸入式能量棒三種。加熱不燃燒,代表品牌有全球第一大煙草公司,萬寶路的制造商菲莫國際生產(chǎn)的IQOS(I Quit original Smoking),致力于研發(fā)減害型新型煙草。這類加熱不燃燒的煙彈包含了傳統(tǒng)香煙耗材,更接近傳統(tǒng)香煙的真實口感,更容易被有抽煙習(xí)慣的人群接受。不過,這些耗材屬于煙草制品,受到國家管制,允許出口,目前不允許在國內(nèi)銷售,但國內(nèi)煙草企業(yè)正在加緊這塊的布局。
加熱不燃燒(heat not burning 簡稱HNB)新型煙具的發(fā)熱體主要用于給煙彈、煙絲或煙膏加熱,通過低溫加熱烘烤出味道,以達(dá)到接近真煙的吸食效果。
目前市場上加熱體基材主要為 : 不銹鋼、氧化鋯 、氧化鋁 、 氧化鋯增韌氧化鋁陶瓷
根據(jù)加熱方式以主要以下三種: 內(nèi)部加熱 、外部加熱 、內(nèi)外混合加熱
一.內(nèi)部加熱器件及結(jié)構(gòu)如下:
隔熱痛點:
加熱時溫度約220℃~350℃, 加熱區(qū)域的表面達(dá)42℃以上,超出人體舒適溫度,感覺還是有燙手的感覺。
1.內(nèi)部加熱,加熱針或片距煙倉壁有距離,煙彈包裹及結(jié)構(gòu)設(shè)計,可以降低部分熱量傳導(dǎo)到產(chǎn)品表面。
2.加熱區(qū)域短,熱量集中在煙倉,熱量傳導(dǎo)到人手拿握產(chǎn)品的中下部區(qū)域溫度相對降低 。
3.產(chǎn)品體積小、表面溫度超標(biāo)燙手,但無厚度空間可做隔熱措施。
4.無合適的隔熱材料可以用。
二.外部加熱器件及結(jié)構(gòu)如下:
隔熱痛點:
加熱時溫度約220℃~350℃, 加熱區(qū)域的表面達(dá)42℃以上,超出人體舒適溫度,感覺還是有燙手的感覺。
1. 外部周向加熱方式,熱量直接傳導(dǎo)到產(chǎn)品表面,造成產(chǎn)品表面溫度過高燙手,必須要進(jìn)行隔熱處理的,否則嚴(yán)重影響客戶體驗感受。
2.無適合的隔熱材料:
最早期用石棉:隔熱效果差,高溫穩(wěn)定性差,有致癌物、不環(huán)保。
近期氣凝膠薄氈 :掉粉塵對人體危害大,不健康不環(huán)保,使用時需要包裹,不易使用。
真空隔熱管 : 成本較高,不同尺寸量少打樣成本高,真空管內(nèi)外壁都是不銹鋼金屬連接,內(nèi)壁熱量通過邊緣直接傳到外壁,隔熱效果下降,真空管的真空度無法有效測試,隔熱效果不一致, 真空管漏氣不可避免,只是時間問題,時間久了會喪失隔熱效果。
二.內(nèi)外混合加熱器件及結(jié)構(gòu)如下:
隔熱痛點:
內(nèi)外混合加熱,對溫控的要求更高,加熱時溫度約220℃~350℃, 加熱區(qū)域的表面達(dá)42℃以上,超出人體舒適溫度,感覺還是有燙手的感覺。
1. 外部周向加熱方式,熱量直接傳導(dǎo)到產(chǎn)品表面,造成產(chǎn)品表面溫度過高燙手,必須要進(jìn)行隔熱處理的,否則嚴(yán)重影響客戶體驗感受。
2.無適合的隔熱材料:
最早期用石棉:隔熱效果差,高溫穩(wěn)定性差,有致癌物、不環(huán)保。
近期氣凝膠薄氈 :掉粉塵對人體危害大,不健康不環(huán)保,使用時需要包裹,不易使用。
真空隔熱管 : 成本較高,不同尺寸量少打樣成本高,真空管內(nèi)外壁都是不銹鋼金屬連接,內(nèi)壁熱量通過邊緣直接傳到外壁,隔熱效果下降,真空管的真空度無法有效測試,隔熱效果不一致,真空管漏氣不可避免,只是時間問題,時間久了會喪失隔熱效果。
結(jié)合HNB對隔熱的痛點,熱象納米推出一款“不掉粉”的氣凝膠隔熱材料,最大的亮點是“不掉粉”隔熱效果比傳統(tǒng)的氣凝膠氈更優(yōu)異,柔性易加工模切,達(dá)到FDA健康食品級安全標(biāo)準(zhǔn)。
熱像納米氣凝膠產(chǎn)品型號TEN-500 主要性能參數(shù)如下“
厚度:0.5mm~5mm
熱導(dǎo)率低:0.018- 0.022W/(m .K)
長期耐溫度300℃
柔性、易模切,易成型
耐化學(xué)腐蝕、耐老化
防潮、防結(jié)露、疏水性
與市場上掉粉的氣凝膠氈與真空隔熱管優(yōu)劣勢對比如下:
氣凝膠隔熱片TEN-500高溫300℃耐久性老化測試500h,隨著高溫老化時間的增加,隔熱溫度的變化曲線變化較小,基本沒有變化,高溫耐久隔熱效果穩(wěn)定,耐傳統(tǒng)的“掉粉”的氣凝膠纖維氈結(jié)構(gòu)壞掉,產(chǎn)品變脆,失去了隔熱性能。
HNB隔熱案例分析:
一.某初創(chuàng)HNB項目
1.研發(fā)團(tuán)隊花了8個月時間尋找理想的隔熱材料,驗試過市場上大多數(shù)的隔熱材料及方案,從隔熱效果,成本、健康環(huán)保、安裝方便等方向進(jìn)行評估,走了很多彎路,始終沒有找到理想的HNB隔熱材料。
2.熱象納米研發(fā)的新型不掉粉的氣凝膠隔熱片,填補了市場空白,經(jīng)實驗評估,隔熱效果與真空管相當(dāng),但成本降低很多,比掉粉的氣凝膠氈更環(huán)保健康。
3.實驗OK后,直接投入大量批使用。
二.某知名企業(yè)HNB項目隔熱
1. 產(chǎn)品已投入市場,HNB隔熱用掉粉的氣凝膠氈,有PI膜包裹,加工模切復(fù)雜,粉塵大嚴(yán)重影響作業(yè)人員的身體健康。
2.產(chǎn)品出貨歐州時,客戶拆開看,有發(fā)現(xiàn)掉粉現(xiàn)象,差點進(jìn)行退貨處理,影響后續(xù)定單。
3.熱象納米的新型不掉粉的隔熱片,環(huán)保安全,符合ROHS環(huán)保, FDA食品級標(biāo)準(zhǔn),提升了歐洲及美國市場準(zhǔn)入機會。
三.某知名企業(yè)高端HNB項目隔熱
1.產(chǎn)品處理研發(fā)階段,研發(fā)團(tuán)隊花了很多時間在隔熱方案上,始終沒有找到合適的隔熱材料,差點造成項目擱置。
2.熱象納米的新型不掉粉的隔熱片,各項性能都滿足要求,幫忙客戶產(chǎn)品順利通過終端的驗證,拿回訂單。
針對HNB加熱不燃燒的隔熱處理,降低產(chǎn)品表面溫度,熱象納米能為您做什么?
熱管理方案:
1. 不同加熱方式:片式、針式、周向都可以配合實驗做不同的隔熱、散熱方案
2. 加熱器件的隔熱、電池?zé)嶙韪籼幚恚靼逍酒纳?,高端產(chǎn)品隔熱與芯片散熱的通道建立。
熱管理材料:
1. 多種熱管理材料,隔熱散熱一體化解決方案
2. 隔熱:氣凝膠隔熱材料,散熱:人工石墨片、導(dǎo)熱硅膠片, 儲熱:氣凝膠吸熱儲熱膜。
定制加工:
1. 根據(jù)客戶尺寸定制,不同尺寸,不同厚度、不同形狀加工、復(fù)合、模切。
2. 新型氣凝膠隔熱片可根據(jù)客戶要求,壓鑄成型,做圓筒結(jié)構(gòu)或異形件。