近日,我國(guó)環(huán)境測(cè)試設(shè)備領(lǐng)域傳來(lái)捷報(bào):高低溫交變濕熱試驗(yàn)箱量子點(diǎn)溫控技術(shù)成功實(shí)現(xiàn)量產(chǎn),標(biāo)志著我國(guó)在環(huán)境模擬設(shè)備核心技術(shù)上打破國(guó)外壟斷,邁入國(guó)際行列。該技術(shù)的落地將為新能源、半導(dǎo)體、生物醫(yī)藥等戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)提供更精準(zhǔn)的環(huán)境測(cè)試支撐。

傳統(tǒng)高低溫交變濕熱試驗(yàn)箱依賴熱電偶測(cè)溫與 PID 調(diào)節(jié)技術(shù),在溫濕度環(huán)境下易出現(xiàn)溫度滯后、波動(dòng)超標(biāo)的問(wèn)題,尤其在 - 60℃以下低溫或 150℃以上高溫區(qū)間,溫度控制精度往往下降 30% 以上。而量子點(diǎn)溫控技術(shù)通過(guò)嵌入納米級(jí)量子點(diǎn)傳感器陣列,利用量子點(diǎn)發(fā)光強(qiáng)度隨溫度變化的特性,實(shí)現(xiàn)對(duì)箱內(nèi)環(huán)境的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。測(cè)試數(shù)據(jù)顯示,采用該技術(shù)的試驗(yàn)箱溫度控制精度達(dá)到 ±0.1℃,濕度控制精度 ±1% RH,較傳統(tǒng)設(shè)備提升 3-5 倍,且在 - 80℃至 200℃的超寬范圍內(nèi)保持穩(wěn)定性能。 此次量產(chǎn)突破的核心在于量子點(diǎn)材料的國(guó)產(chǎn)化與傳感器集成工藝的創(chuàng)新。研發(fā)團(tuán)隊(duì)歷經(jīng) 5 年攻關(guān),成功研發(fā)出穩(wěn)定性達(dá) 10000 小時(shí)的鎘硒量子點(diǎn)材料,替代了進(jìn)口材料,成本降低 60%;同時(shí)開(kāi)發(fā)出 "量子點(diǎn) - 光纖 - 芯片" 一體化集成模塊,解決了量子點(diǎn)在高溫高濕環(huán)境下的信號(hào)衰減難題,使傳感器響應(yīng)速度提升至 0.1 秒,較傳統(tǒng)熱電偶快 10 倍。

在實(shí)際應(yīng)用中,該技術(shù)展現(xiàn)出顯著優(yōu)勢(shì)。在半導(dǎo)體芯片測(cè)試中,試驗(yàn)箱可精準(zhǔn)模擬芯片工作時(shí)的微環(huán)境溫度波動(dòng),捕捉到 0.5℃溫差對(duì)芯片運(yùn)算速度的影響;在疫苗穩(wěn)定性測(cè)試中,能嚴(yán)格控制 ±0.1℃的溫度偏差,確保疫苗在加速老化試驗(yàn)中的數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性。某新能源電池企業(yè)使用該設(shè)備后,其電池循環(huán)壽命測(cè)試數(shù)據(jù)與實(shí)際裝車效果的吻合度從 75% 提升至 92%,大幅縮短了產(chǎn)品研發(fā)周期。
據(jù)量產(chǎn)企業(yè)負(fù)責(zé)人介紹,首條量子點(diǎn)溫控試驗(yàn)箱生產(chǎn)線已具備月產(chǎn) 50 臺(tái)的能力,產(chǎn)品已交付中科院、華為等 20 家科研機(jī)構(gòu)與企業(yè)。按當(dāng)前產(chǎn)能計(jì)算,年內(nèi)可滿足國(guó)內(nèi)環(huán)境測(cè)試設(shè)備 20% 的市場(chǎng)需求,預(yù)計(jì)未來(lái) 3 年將占據(jù) 15% 以上的市場(chǎng)。

業(yè)內(nèi)專家指出,量子點(diǎn)溫控技術(shù)的量產(chǎn)不僅提升了我國(guó)環(huán)境測(cè)試設(shè)備的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力,更將推動(dòng)下游產(chǎn)業(yè)的質(zhì)量升級(jí)。通過(guò)精準(zhǔn)的環(huán)境模擬,可幫助企業(yè)發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品潛在缺陷,提升核心部件可靠性,為我國(guó)制造業(yè)突破 "卡脖子" 技術(shù)提供基礎(chǔ)保障。下一步,研發(fā)團(tuán)隊(duì)將聚焦量子點(diǎn)材料的無(wú)鎘化研發(fā),推動(dòng)技術(shù)向更環(huán)保、更高效的方向發(fā)展。
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