博世研制首款3D打印陶瓷微反应器

德国,路德维希堡/伊门斯塔特——全球领先的技术与服务供应商博世与卡尔斯鲁厄理工学院(KIT)以及化工企业巴斯夫(BASF)成功研制出有史以来首款由技术陶瓷制成的3D打印微反应器。微反应器是化学反应的发生装置,在热量、稳定性和腐蚀方面,很少有材料能够承受高温化学反应造成的极端条件。“为了控制和监测化学反应,反应器需要具有硬度、耐热性和复杂的内部结构。”位于德国南部的博世初创公司博世先进陶瓷销售经理Klaus Prosiegel表示,“3D陶瓷打印技术实现了微反应器所需的优异性能。”


首次亮相的3D打印陶瓷反应器

 

应用广泛的技术陶瓷

据市场调研公司Data Bridge预测,到2029年,全球技术陶瓷市场规模将达到约160亿欧元。技术陶瓷在不同行业均有需求。在医学行业,技术陶瓷被运用于双极剪刀,其具备同时切割组织和止血的双重功能。双极剪刀的止血原理是流经两半金属剪刀的高频电流加热并凝固组织,从而阻止继续出血。而由技术陶瓷制成的绝缘体则确保了,在两个通电的金属刀片闭合做切割时不会造成短路,使得手术更快、更安全。在出行领域,技术陶瓷凭借超耐热性和离子传导性成为燃料电池电堆以及其他应用的理想选择。此外,辅助停车的距离传感器也由技术陶瓷制成。另一个技术陶瓷的应用实例则是全自动咖啡机的研磨盘。得益于该材料的耐用性和硬度,长期使用下咖啡研磨细度保持稳定,保证了咖啡口味始终醇香。“我们的产品在以上所有行业中均占有一席之地。”Prosiegel说道。

3D打印陶瓷反应器首次亮相

博世先进陶瓷早就洞悉技术陶瓷非常适用于化学反应领域。“然而,难点在于找到一种能够在陶瓷反应器内构建复杂结构的工艺。”Prosiegel表示。为此,这家初创公司团队结合了自身的两大核心竞争力:技术陶瓷和3D打印技术。“我们成功地采用3D打印技术来生产传统工艺无法制造的陶瓷部件。”他说道。

 

陶瓷微反应器的横截面

巴斯夫正将该微反应器应用于基础研究中,因为它可以在理想的温度条件下监测化学反应。此外,相较于大型反应器,微反应器所需的原材料和能源更少。专家们可以通过分析小规模应用的结果,推断出在大规模应用中的效果。“这就像厨师在制定菜单之前,先在小范围内试吃新菜品一样。”Prosiegel表示。因此,团队接下来还将为巴斯夫再打印制作10到20个相同设计的反应器。谈及在化工领域可预见的进一步潜在应用,Prosiegel认为技术陶瓷的未来拥有广阔前景:“毕竟,几乎所有实验室的坩埚都是由技术陶瓷制成的。”Prosiegel和他的同事们在该技术领域的工作也同样未来可期。

博世内部创业孵化平台Grow

博世先进陶瓷是博世内部创业孵化平台Grow的项目之一。Grow平台遍布欧洲、中东、非洲、东南亚、印度、中国、日本、北美和南美等国家和地区,是博世内部初创企业的全球基地。在世界范围内,该创业平台现有十个项目处于孵化阶段。

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博世在中国生产和销售汽车零配件和售后市场产品、工业传动和控制技术、电动工具、安防和通讯系统、热力技术以及家用电器。博世在1909年进入中国市场,公司在华员工人数超过55000名( 截至20211231日)。2021财年,博世在华销售额达到1286亿元人民币。

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博世集团是世界领先的技术及服务供应商。博世集团近402600名员工(截至2021年12月31日)。在2021财政年度创造了787亿欧元的销售业绩。博世业务划分为4个业务领域,涵盖汽车与智能交通技术、工业技术、消费品以及能源与建筑技术领域。作为全球领先的物联网供应商,博世为智能家居、工业4.0和互联交通提供创新的解决方案,旨在打造可持续、安全和轻松的未来出行愿景。博世运用其在传感器技术、软件和服务领域的专知,以及自身的云平台,为客户提供整合式跨领域的互联解决方案。利用带有人工智能(AI)功能或在开发和生产过程中运用人工智能技术的产品和解决方案,推进互联生活。通过产品和服务,博世为人们提供创新有益的解决方案,从而提高他们的生活质量。凭借其创新科技,博世在世界范围内践行“科技成就生活之美”的承诺。集团包括罗伯特 • 博世有限公司及其遍布约60个国家的440家分公司和区域性公司。如果将其销售和服务伙伴计算在内,博世的业务几乎遍及全世界每一个国家。博世集团于2020年第一季度在全球400多个业务所在地实现了碳中和。博世的长远健康发展建立在不断创新的基础上。博世的研发网络拥有约76100名研发人员,包括38000多名软件工程师,遍布全球128个国家和地区。
公司是由罗伯特博世(1861-1942)于1886年在斯图加特创立,当时名为精密机械和电气工程车间。博世集团独特的所有权形式保证了其财务独立和企业发展的自主性,使集团能够进行长期战略规划和前瞻性投资以确保其未来发展。慈善性质的罗伯特博世基金会拥有罗伯特博世有限公司94%的股权,其余股份则分属于罗伯特博世有限公司和博世家族拥有的公司。多数投票权由罗伯特博世工业信托公司负责。该信托公司也行使企业所有权职能。
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