DZR電熱轉換材料是用微量的複合半導體材料,經過對象雲母、石英片、陶瓷、高溫玻璃等進行特殊工藝,塗滲處理而成。 DZR具有如下特點:第一,整個發熱材料是表面發熱,產生均勻的面熱場源,提高了熱場均勻性和散熱速度。
基本介紹
- 中文名:微電熱複合半導體發熱元件
- 外文名:DZR
- 簡稱:微電熱轉換材料
- 套用:新型實用家電、交通及安全電器
名稱信息,內容簡介,基本原理,套用,
名稱信息
DZR:“微電熱複合半導體發熱元件”或“微電熱轉換材料”的簡稱,是電熱材料的一種。
內容簡介
DZR電熱轉換材料是用微量的複合半導體材料,經過對象雲母、石英片、陶瓷、高溫玻璃等進行特殊工藝,塗滲處理而成。 DZR具有如下特點:第一,整個發熱材料是表面發熱,產生均勻的面熱場源,提高了熱場均勻性和散熱速度。第二,無朋火特性,若將火柴放在DZR上,儘管元件表面溫度高達300℃,也不會引滋,DzR主要是熱傳導。第三,具有高的居里點、小白勿熱慣性,當DZR通電後,瞬時就散發出熱量,而一斷電就不再有熱量傳出,這樣,腸於恆溫和保溫控制。第四,電熱轉換效率高達95%。第五,對電源適應性強,用6~3即V的交流電或直流電均能發熱,且發熱量與電壓值成線性關係。 對陶瓷材料進行特殊處理而製成的刀么R,其發熱功率更高,其發熱傳遞形式則為熱輻射,這種DZR可套用於700oc以上的設備,能產生高效均勻的熱場。
基本原理
DZR元件的電熱轉換機理是微球消耗電能轉變為微球動能,微球動能表現為DZR材料的溫升(熱能)。
微球電熱材料是微球材料的一種,代號DZR。微球材料系指4個共價電子為主的金屬氧化物、過氧化物、硫化物為主體的金屬氧(硫)化物半導體材料。微球材料是一種特殊的半導體材料。其每個共價電子受到不同方向的多個原子核的共同作用力(該共同作用力的矢量和遠小於外層電子為4個的半導體單晶材料的電子與原子核間的作用力),故較一般單晶半導體的外層電子更易獲得外能而成為自由電子。自由電子留下的“帶正電的空間”(空穴)也由於同樣的原因而成為“自由空穴”。微球材料的載流子由自由電子與自由空穴及二者合為一體的微物質組成,統稱為微球。其載流子濃度稱為微球濃度,不同於單晶半導體載流子濃度。微球濃度在不同條件下達到相應的平衡狀態,可定量測出。
DZR元件的電熱轉換機理是微球消耗電能轉變為微球動能,微球動能表現為DZR材料的溫升(熱能),溫度高低取決於微球的平均密度及平均運動速度。DZR元件的電熱轉換率區別於巨觀電熱材料(僅自由電子的平均密度及平均運動速度決定電熱轉換)的電熱轉換規律,原因是微球濃度在不同工作條件下數值不同。在特殊情況下,即DZR元件的自由電子與自由空穴充分接觸而幾乎全部“合二為一”時,DZR元件的電熱轉換率才符合焦耳楞決定律,否則DZR元件的電熱轉換率為變數,其值主要取決於微球濃度的平衡值。長期研究證明,應從微觀角度結合巨觀角度重新認識和確定電熱轉換的能量守恆規律,為電熱產品的質變和發展創造條件。
套用
近年,DZR已悄悄進入各行業,逐步形成11類產業,分別是新型實用家電、交通及安全電器、優育電器、工具、養生醫療和烤菸、農業、中式快餐、防火防爆、環保及生物工程。其中部分專利產品的非常規價值功能所產生的非常規市場影響,經濟效益及社會效益引起人們深思和極大興趣。舉例說明如下。
DZR熱保鮮箱
這個專利產品相當於餐具消毒櫃,每天功耗相當於冰櫃用電,保持70℃恆溫。70℃被麥當勞譽為食物味道最佳的溫度,68℃是巴氏消毒溫度。熱保鮮箱能提供70℃的熱飲、面色、糕點及菜餚,符合麥當勞飲食規律使人倍感方便。舊式冰櫃的缺點是在“保鮮”過程中熟食被病毒污染,直接食用會影響人體的健康。熱保鮮箱市場尚屬空白,不僅家家戶戶需要,而且由於DZR的低壓抗大電流特性,還可同步開發車用熱保鮮箱。麥當勞的主要服務對象及發家原因是面向汽車族,熱保鮮箱顯然較麥當勞更具優勢。DZR熱保鮮箱成本低、價值功能高,其利潤可超過同成本餐具消毒櫃數倍,熱保鮮箱完全可以取代餐具消毒櫃。如果熱保鮮箱產業化和市場拓展迅速,其經濟前景可與冰櫃業媲美。
2 DZR灶具
DZR灶具革命與DZR熱保鮮箱的同步問世促進了以大米為主的中式快餐登場。中式快餐可集“蘇、川、魯、粵”等各地菜系特色及飯、粥、藥膳、點心等花色品種而演變出無窮盡色香味俱全的標準化美味營養快餐。其至今不能與麵食競爭,是因為這種中式快餐沒有形成集約化生產規模及沒有理想的能與之配套的灶餐具。幾年前,日本推出PTC電熱飯盒,只能加熱現成的飯菜而不能煮飯。日本麥當勞社社長藤田指出,“電熱飯盒能對麥當勞形成威脅”。DZR飯盒式電熱煲不僅較PTC電熱飯盒節電,且可以使用汽車電源將生米煮成熟飯,能將豆子和肉類很快煮爛。特別指出,DZR中性熱源特性能使煮熟的食物中的大部分低分子營養不受破壞,不僅營養高,且味道好。這種功能電熱煲的功耗只有90W/h左右,電耗低得令人吃驚。“多人餐飯鍋式微電熱煲”、“微電熱燙煲”的問世,為以米食為特色的中式快餐的產業化,大規模進入中國人的生活提供了條件。該產業的進一步發展,有可能改變中國人的用餐習慣,加快工作節奏,使生活更加豐富多彩。
3 微電熱器具
最典型的是DZR無電感烙鐵。目前,國內使用的無電感烙鐵依賴進口,每把價格從600~2400元不等。DZR無電感烙鐵較進口貨的優勢是:直接使用市電,省去了變壓器;每把重量只有87克,更輕巧、易操作;其發熱元件的使用壽命是進口貨的5倍以上;升溫時間只有進口貨的1/3~1/2;焊點乾淨、漂亮無焊渣;特別是DZR無電感烙鐵可採用接插式設計,方便更換各種發熱元件芯,一把烙鐵便可以適應各種電源電壓及滿足焊接所需要的不同功率。DZR無電感烙鐵的成本僅30多元,組裝工時不到普通電烙鐵的一半。
另一典型DZR器具價值功能的非常規增值例是塑膠焊割刀。傳統的塑膠焊接和切割用刀厚度為10mm,笨重且經不起震動,拼焊塑膠板勞動強度大,切割線不美觀。DZR不鏽鋼塑膠焊割刀厚度不足2mm,十分輕巧,使用方便,焊接及切割塑膠板的焊縫或切割痕跡整潔漂亮。DZR不鏽鋼塑膠焊割刀特別牢固耐用,即使從高空掉下也不易損壞。
DZR熱縮塑包裝器具可廣泛用於小至電線、電纜接口,大至貨物的熱縮塑包裝,功率不到普通熱縮塑的1/100,熱縮塑時間(含預熱)減至5秒鐘內,電源可改用乾電池或電瓶。
4 微電熱中性熱源炙扣/帶及系列產品
簡稱複合炙扣/帶
將34種微量元素及15種稀土元素複合在一個Φ30mm的環或炙帶中,表面生長上低溫遠紅外DZR,熱場中心置活動釹鐵硼強磁片形成一個複合信息理療場,其理療效果較任何單一信息理療產品大得多。據美國加州大學測試,這種中性低溫遠紅外頻譜炙扣/帶除具有特殊的理療作用外,還有促進人體加大吸收其它複合信息場的功效。炙扣/帶使用乾電池或安全低電壓,可貼近人體使用。據信息場與作用距離的平方成反比的規律,與“神燈”相比,作用距離從距人體20cm處移貼到距人體0.2cm處工作,其場強增大(20÷0.2)=1萬倍。因此,只需要相當於“神燈”1/500的電量就能達到相同的效果。炙扣/帶系列產品中最典型的“預康扣/帶”,能夠按預康導行圖在人體12個穴位處,分別在對應時辰貼穴工作,能對心、肝、脾、胃、腸、肺、膽、腎等12個器官起到預康及養生作用,增強相應器官功能,阻止相應器官發生病變或起輔助治療作用。預康扣/帶也可以“對穴治病”,還可以直接貼在病灶區起輔助治療作用。預康扣/帶的使用沒有心理負擔,使用時不受環境限制,即使在旅行或睡眠時,也可方便對穴使用或輔助治療。其價值功能的非常規增值主要表現在使用方便、療效顯著、治療面廣、耗電少、安全輕巧、成本低廉。一個炙扣/帶的製造成本僅2元錢,使用時的耗電幾乎可以忽略不計。加州大學的專家試用預康扣/帶後感概地說:“中國針炙曾震動了西醫,中國“家庭醫生”已進入了“洋家庭”,隨身醫生(即炙扣/帶)的問世,真是了不起的不可思議。”美國加州大學EBT公司已投資合作生產預康扣/帶系列產品。
5 熱鼓風機
中國約有8000家鼓風機生產廠,所有鼓風機產品均只鼓冷風。熱鼓風機專利技術將DZR部件與鼓風機合為一體,成功地關鍵是DZR無明火和起動電流小。這種熱鼓風機可使電熱烘乾設備的熱效率大幅度提高並能使所烘乾物的品位大幅度增值。最典型的例子是烘乾菸草,成品率從50%提高到99%,每擔菸草從300元增值到1700元。烘乾顆粒物品的硫化振動床出風口的極限風溫為180℃,採用DZR可使出風口溫度達到315℃,且發熱件功率不增加。熱鼓風機價值功能的非常規增值主要體現在熱鼓風機的標準化、系列化生產,因此可大幅度降低生產成本和減少使用維修。各種烘乾設備可對應選擇相匹配的熱鼓風機,方便了更換維修。熱鼓風機的標準化,成本和電耗的大幅度下降,為其更廣泛套用創造了條件,社會和經濟效益巨大。
在當今世界經濟改革的大潮中,高新科學技術的投入是事業成敗的關鍵。將高新科技引入電熱產品領域,必能打破常規,取得突破性進展,更多更好的電熱產品將大大改善人們的生活方式和素質,促進各行各業的發展。