【洞察】银粉烧结换热器是稀释制冷机核心设备我国技术水平将不断提升

2024-09-10 15:25

银粉烧结换热器能实现不同温度的液氦流体之间的相互换热功能，是稀释制冷机的核心部件，其性能直接决定稀释制冷机能获得的最低温度。

银粉烧结换热器又称烧结银粉换热器，是一种由银粉烧结材料制成的热交换设备。银粉烧结工艺是一种金属粉末冶金工艺，目前在电子、电力、光伏、通讯设备等领域已得到广泛应用，用于制备导电连接器、换热器、电子封装等产品。

银粉烧结材料具有接触换热面积大、孔隙众多、小孔分布均匀、传热效率高、强度高等特点，由其制备的银粉烧结换热器适用于极低温工程环境，在超低温设备制备领域具有广阔应用前景，如稀释制冷机。

稀释制冷机是通过稀释3He/4He混合物中3He的浓度，从而实现周围环境温度降低。根据新思界产业研究中心发布的《2024-2028中国银粉烧结换热器行业市场现状综合研究及投资前景预测报告》显示，通过烧结金属颗粒，液氦与金属的接触面积将大幅增加，银具有良好的导电性和导热性，且熔点低、密度大、更容易烧结，因此目前稀释制冷机普遍采用银粉烧结换热器。

热阻随着温度降低而变大，因此常规换热器无法在极低温下正常使用。银粉烧结换热器能实现不同温度的液氦流体之间的相互换热功能，是稀释制冷机的核心部件，其性能直接决定稀释制冷机能获得的最低温度。

作为目前能提供接近绝对零度的最重要设备之一，稀释制冷机在超导量子计算、可控核聚变、暗物质探索、凝聚态物理、深空探测等领域应用前景广阔。近年来，在国家政策扶持下，我国量子计算、量子通信、可控核聚变创新成果不断增加，产业化进程加快，与此同时，市场对稀释制冷机的需求也不断释放。

但长期以来，国际稀释制冷机市场由芬兰、英国、美国等企业占据主导。近年来，国内科研团队攻克了银粉烧结换热器研发、极低温下传热与绝热等技术难题，为国产稀释制冷机批量生产奠定了技术基础。目前国内已有多家企业进入到稀释制冷机领域，包括国盾量子、本源量子、鹏力超低温、上海铂钺制冷科技、中电科十六所等。随着国内企业增加，我国银粉烧结换热器技术水平也不断提升。

新思界行业分析人士表示，银粉烧结材料分为微米级和纳米级，贺利氏电子是全球主要供应商，我国相关企业有芯源新材料、先进连接科技、帝科电子等。近年来，我国银粉烧结材料国产化趋势明显，为银粉烧结换热器规模化应用、成本降低等奠定了良好基础。我国已具备稀释制冷机批量生产能力，未来在国际市场上将占据更多份额，银粉烧结换热器是稀释制冷机的关键部件，市场空间将随之扩大。

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