Wie kann man die obere Temperaturgrenze von Kohlefaserheizelementen erhöhen?

Viele Hersteller von Kohlefaser-Heizelemente produzieren Röhren mit einer maximalen Betriebstemperatur von etwa 300 Grad Celsius. Oberhalb dieser Temperatur sinkt die Lebensdauer der Heizungsrohre erheblich. Darüber hinaus neigt die Silikonschicht hochtemperaturbeständiger Drähte dazu, mit der Zeit in Hochtemperaturumgebungen zu pulverisieren, wodurch sie allmählich ihre isolierenden Eigenschaften verliert. Bei längerem Gebrauch kann es zu elektrischen Lecks in den Geräten kommen, und unzureichende Schutzmaßnahmen können leicht zu Sicherheitsunfällen führen. Wie können wir also dieses Problem lösen?

Lassen Sie uns zunächst die Faktoren analysieren, die die maximale Betriebstemperatur begrenzen. Dabei gehen wir vor allem von den physikalischen Eigenschaften der Rohmaterialien aus:

1. Quarzröhren: Quarzglas-Röhren kann über einen längeren Zeitraum bei Temperaturen von bis zu 1100 Grad Celsius verwendet werden, so dass es bei 300 Grad Celsius keine Probleme geben wird.
2. Heizdraht: Kohlefaser wird als Heizdraht in Kohlefaser-Heizelementen verwendet und kann seine physikalischen und chemischen Eigenschaften bis zu 2700 Grad Celsius im Vakuum beibehalten, so dass es keine Probleme mit dem Heizdraht gibt.
3. Reine Molybdän-Elektroden: Molybdän kann seine physikalischen und mechanischen Eigenschaften bis zu 2400 Grad Celsius beibehalten, so dass die Elektroden nicht das Problem sind.
4. Hochtemperaturbeständige Drähte: Der Grad der Hitzebeständigkeit von Hochtemperaturdrähten liegt bei 350 Grad Celsius. Oberhalb dieser Temperatur verlieren die Drähte ihre Isolationseigenschaften und bestimmen damit die Temperaturbeständigkeit von Kohlefaser-Heizelementen.

Zweitens: Analysieren wir das Problem der Temperaturgrenze anhand der Betriebsbedingungen von Kohlefaserheizelementen. Zehn Sekunden nach dem Einschalten kann die Temperatur im Heizbereich des Kohlefaserheizelements über 500 Grad Celsius erreichen. Nach dem Prinzip der Energieerhaltung, wenn die Quarz-Heizrohr in einem geschlossenen Raum platziert wird, steigt die Temperatur des Raums weiter an, bis ein thermisches Gleichgewicht erreicht ist.

Aber warum wird oft erwähnt, dass die Temperaturgrenze für Kohlefaserheizelemente bei 350 Grad Celsius liegt? Das liegt nicht daran, dass die Quarz-Heizrohre höheren Temperaturen nicht standhalten können, sondern daran, dass die Verdrahtung in den meisten Heizgeräten innerhalb von Öfen angeordnet ist und die höchste Temperaturbeständigkeit der Drähte bei etwa 350 Grad Celsius liegt, wodurch die Hochtemperaturdrähte zum Engpassmaterial für die Erhöhung der Betriebstemperatur von Kohlefaser-Heizelementen werden.

Aus der obigen Analyse geht hervor, dass zur Lösung des Problems der oberen Temperaturgrenze von Kohlefaserheizelementen die Temperaturbeständigkeit von Hochtemperaturdrähten angegangen werden muss. Sollten wir den Temperaturbereich erhöhen oder sollten wir die Verdrahtungsmethode ändern?

Schraubverbinder Kohlefaser-Heizelemente Eine neue Methode besteht in der Verwendung von Schraubverbindern anstelle des Drahtschweißens, so dass man sich keine Sorgen mehr machen muss, dass die Silikondrähte an den Drahtschweißstellen pulverisieren und sich ablösen. Nach umfassender Forschung und durch Übernahme der Verbindungsmethoden anderer Heizrohre wurde ein Kohlefaserheizelement mit Schraubanschluss entwickelt. Es verwendet M4-Schrauben, um das Drahtschweißen am Quarz-Heizrohr zu ersetzen, so dass die Kunden die herkömmliche Installationsmethode von Metallwiderstandsdraht-Heizrohren nachrüsten können, ohne das Schaltungsdesign ändern zu müssen, wodurch die Isolierleistung der Heizrohrdrähte bei hohen Temperaturen gewährleistet und Geräteleckagen und Fehlfunktionen verhindert werden.

Wo liegt also die obere Temperaturgrenze für Heizelemente aus Kohlenstofffasern? Wir hoffen, über 1000 Grad Celsius zu erreichen, was die traditionellen Siliziumkarbid-Heizstäbe ersetzen könnte. Siliziumkarbid-Heizstäbe erfordern Schutzatmosphären aus inerten oder reduzierenden Gasen, haben eine kürzere Lebensdauer und sind teurer. Wenn Heizelemente aus Kohlenstofffasern die Siliziumkarbid-Heizstäbe ersetzen können, würde dies erhebliche Marktchancen eröffnen, da sie eine kostengünstigere und haltbarere Lösung darstellen.

Weitere Informationen über unsere innovativen Heizlösungen finden Sie unter unsere Internetseite oder kontaktieren Sie uns per E-Mail unter contact@globalquartztube.com. Global Quartz Tube widmet sich der Bereitstellung von hochwertigen und langlebigen Kohlefaser-Heizelemente die den Anforderungen eines breiten Spektrums industrieller Anwendungen gerecht werden.