基于低温共烧陶瓷应用的制氢微反应器结构设计摘要：设计一种便携式聚合物电解质膜燃料电池（PEM，也称质子交换膜电池）制氢微反应器，该微反应器是基于液体燃料（如醇类）水蒸汽重整制氢，该复杂微反应器的三维陶瓷结构包括蒸发器、混合器、重整器和燃烧器。低温共烧陶瓷（LTCC）技术用于制作具有埋腔体和微通道的陶瓷结构，厚膜技术被用来制造电加热器、温度传感器和压力传感器，最终的三维陶瓷结构由 48 层 LTCC 生瓷带构成。该陶瓷结构的尺寸是 76 某 42某 10 毫米，重量约 75 克。关键词：重整制氢；微反应器；低温共烧陶瓷；厚膜技术；结构设计；生瓷带Keyword：hydrogenproductionbyreforming；microreactor；low-temperatureco-firedceramic（LTCC）；thickfilmtechnology；tructuraldeign；porcelainbelt低溫共烧陶瓷技术用于电子工业互连技术多年，其主要优点是与厚膜技术的兼容性，基于这两种技术组合的电子设备和系统是可靠的，也具有稳定的特点。与其他技术相比，低温共烧陶瓷技术和厚膜技术使电子器件和系统的制造快速化、简单化。因此，它既可以降低设备成本，又可以缩短产品开发周期[1-5]。将多个不同类型、不同性能的无源元件集成在一个封装内有多种方法，主要有低温共烧陶瓷（LTCC）技术、薄膜技术、硅片半导体技术、多层电路板技术等。低温共烧陶瓷普遍应用于多层芯片线路模块化设计中，它除了在成本和集成封装方面的优势外，在布线线宽和线间距、低阻抗金属化、设计的多样性及优良的高频性能等方面有更宽阔的进展前景。厚膜技术是集电子材料、多层布线技术、表面微组装及平面集成技术于一体的微电子技术。在满足大部分电子封装和互连要求方面，厚膜技术已历史悠久。低温共烧陶瓷在烧结前（也称为生瓷带），材料柔软，灵活，易于处理和机械成型。大量的层通过层叠形成高密度的互连及三维结构，易于实现更多布线层数和内埋置元器件，提高组装密度。独立层是细观特征的机械成型（0.1-15 毫米），厚膜层是丝网印刷，所有的层通过热压层叠在一起。大量的层可以层叠形成高密度的互连及三维结构，制造过程包括几个步骤，我们称之为 LTCC 技术，分层是细观特征的机械成型（0.1-15 毫米），然后厚膜层是丝网印刷。所有的层通过热压层叠在一起。该层压结构是一步法工艺在较低温度下（850-900℃）（低温共烧）烧结形成一个刚性的单片陶瓷多层电路（模块）[6-10]。微系统是进展最快的技术之一，大多数微系统是由硅微机械加工...
