Защо счупените тръби за нагревател от въглеродни влакна не могат да се използват повторно

Днес, докато преглеждах архивите, попаднах на запитване на един приятел дали повредените нагревателни тръби могат да бъдат спасени. По-конкретно: "Могат ли счупените външни тръби на нагревателните елементи от въглеродни влакна да бъдат свързани отново и да продължат да се използват?" Нека анализираме защо както нагревателните елементи от въглеродни влакна, така и инфрачервените нагревателни тръби от волфрамова тел не могат да продължат да се използват, когато външните им тръби се спукат.

И двата сайта нагревателни елементи от въглеродни влакна и инфрачервените нагревателни тръби с волфрамова тел се състоят от електрически нагревателни проводници, затворени в кварцови тръби, обработени чрез вакуумно запечатване или въвеждане на защитни газове.

Електрическите нагревателни проводници в тези два вида нагревателни тръби са изработени съответно от въглеродни влакна и волфрам. Свойствата на тези материали налагат те да работят във вакуум или в защитна газова среда, за да функционират правилно.

Въглеродното влакно, когато се движи във въздуха, се окислява и губи физическите си свойства след достигане на определена повърхностна температура, което води до бързо изгаряне. Въпреки това то може да се използва продължително време в нискотемпературна среда. Например, силиконовите проводници от въглеродни влакна, използвани в системите за подово отопление, работят при температура под 75 градуса по Целзий. Проводниците от въглеродни влакна са подходящи само за граждански приложения в нискотемпературни области, като например подово отопление, стенно отопление, нискотемпературни нагреватели, продукти за здравеопазването и нискотемпературни физиотерапевтични устройства.

В промишлените приложения на електрически нагревателни тръби обаче 75 градуса по Целзий не отговарят на експлоатационните изисквания. Физичните и химичните свойства на въглеродните влакна са много стабилни в нискотемпературна среда, но нестабилни при високи температури. Във вакуумна или защитна газова атмосфера въглеродните влакна демонстрират стабилни физични и химични свойства, способни да издържат на температури до 2700 градуса по Целзий. Ето защо въглеродните влакна трябва да се използват като електрически нагревателен проводник във вакуумна среда или среда със защитен газ.

Електрическият нагревателен проводник в инфрачервените нагревателни тръби от волфрамова тел е изработен от волфрам - материал, избран от Едисон по време на изобретяването на електрическата крушка. Волфрамът може да достигне състояние на нажежаема жичка и да излъчва топлина и светлина във вакуумна среда или в среда на защитен газ.

Волфрамът е огнеупорен метал с най-висока температура на топене. Металите с температура на топене над 1650 градуса по Целзий и по-висока от температурата на топене на циркония (1852 градуса по Целзий) са известни като огнеупорни метали. Типичните огнеупорни метали включват волфрам, тантал, молибден, ниобий, хафний, хром, ванадий, цирконий и титан. Ключовото предимство на волфрама се състои в неговата отлична високотемпературна якост и устойчивост на корозия към разтопени алкални метали и изпарения. Волфрамът се изпарява и окислява само при температура над 1000 градуса по Целзий в присъствието на кислород. Въпреки това той също така показва висока температура на преход от дуктилност към крехкост и е труден за обработка при стайна температура поради своята пластичност.

Огнеупорните метали като волфрама се използват широко в металургията, химическата промишленост, електрониката, източниците на светлина и машиностроенето. В присъствието на кислород волфрамът се окислява и изгаря при високи температури.

Поради склонността си да се сублимира и изпарява при високи температури, волфрамът често проявява често срещано явление. Например при крушките с нажежаема жичка, особено при тези с номинална мощност над 100 W, след известно време на употреба върху външното стъкло се появява тъмно вещество, което е резултат от сублимацията на волфрама и отлагането му върху кварцовата повърхност.

GlobalQT е специализирана в производството на висококачествени кварцови тръби и нагревателни елементи. За повече информация, посетете нашия уебсайт или ни пишете на contact@globalquartztube.com.