¿Cómo aumentar el límite superior de temperatura de los elementos calefactores de fibra de carbono?

Muchos fabricantes de elementos calefactores de fibra de carbono producen tubos con una temperatura máxima de funcionamiento de unos 300 grados Celsius. Por encima de esta temperatura, la vida útil de los tubos calefactores disminuye considerablemente. Además, la capa de silicona de los cables resistentes a altas temperaturas tiende a pulverizarse con el tiempo en entornos de altas temperaturas, perdiendo gradualmente sus propiedades aislantes. El uso prolongado puede provocar fugas eléctricas en los equipos, y unas medidas de protección inadecuadas pueden provocar fácilmente accidentes de seguridad. Entonces, ¿cómo podemos resolver este problema?

En primer lugar, analicemos los factores que limitan la temperatura máxima de funcionamiento. Analizamos principalmente a partir de las propiedades físicas de las materias primas:

1. Tubos de cuarzo: Tubos de cuarzo puede utilizarse durante periodos prolongados a temperaturas de hasta 1100 grados Celsius, por lo que no habrá problemas a 300 grados Celsius.
2. Cable calefactor: La fibra de carbono se utiliza como hilo calefactor en los elementos calefactores de fibra de carbono, y puede mantener sus propiedades físicas y químicas hasta 2700 grados Celsius en el vacío, por lo que no hay ningún problema con el hilo calefactor.
3. Electrodos de molibdeno puro: El molibdeno puede mantener sus propiedades físicas y mecánicas hasta 2400 grados Celsius, por lo que los electrodos no son el problema.
4. Cables resistentes a altas temperaturas: El grado de resistencia térmica de los alambres de alta temperatura es de 350 grados Celsius. Por encima de esta temperatura, los alambres perderán sus propiedades aislantes, determinando así el nivel de resistencia a la temperatura de los elementos calefactores de fibra de carbono.

En segundo lugar, analicemos el problema del límite de temperatura a partir de las condiciones de funcionamiento de los elementos calefactores de fibra de carbono. Diez segundos después de encenderse, la temperatura en la zona de calentamiento del elemento calefactor de fibra de carbono puede alcanzar más de 500 grados centígrados. De acuerdo con el principio de conservación de la energía, si la tubo calefactor de cuarzo se coloca en un espacio cerrado, la temperatura del espacio seguirá aumentando hasta que se alcance el equilibrio térmico.

Pero, ¿por qué se menciona a menudo que el límite de temperatura para los elementos calefactores de fibra de carbono es de 350 grados centígrados? Esto no se debe a que los tubos calefactores de cuarzo no puedan soportar temperaturas más altas, sino a que el cableado de la mayoría de los equipos calefactores está dispuesto en el interior de hornos, y la mayor resistencia a la temperatura de los cables es de unos 350 grados Celsius, lo que convierte a los cables de alta temperatura en el material cuello de botella para aumentar la temperatura de funcionamiento de los elementos calefactores de fibra de carbono.

A partir del análisis anterior, para resolver el problema del límite superior de temperatura de los elementos calefactores de fibra de carbono, es necesario abordar la resistencia a la temperatura de los cables de alta temperatura. ¿Debemos aumentar la temperatura nominal o cambiar el método de cableado?

Elementos calefactores de fibra de carbono con conector roscado Un nuevo método consiste en utilizar conectores de tornillo en lugar de soldadura de alambre, con lo que ya no hay que preocuparse de que los alambres de silicona se empolven y se desprendan en las uniones de soldadura de alambre. Tras una exhaustiva investigación y adoptando los métodos de conexión de otros tubos calefactores, se ha desarrollado un elemento calefactor de fibra de carbono con un conector de tornillo. Utiliza tornillos M4 para sustituir a la soldadura de alambre en el tubo calefactor de cuarzo, lo que permite a los clientes reequiparlo utilizando el método de instalación tradicional de los tubos calefactores de alambre de resistencia metálica sin necesidad de modificar el diseño del circuito, garantizando así el rendimiento del aislamiento de los alambres del tubo calefactor a altas temperaturas y evitando fugas y fallos de funcionamiento del equipo.

Entonces, ¿cuál es el límite superior de temperatura de los elementos calefactores de fibra de carbono? Esperamos alcanzar más de 1.000 grados Celsius, lo que podría sustituir a las tradicionales varillas calefactoras de carburo de silicio. Las barras calefactoras de carburo de silicio requieren atmósferas protectoras de gases inertes o reductores, tienen una vida útil más corta y un coste más elevado. Si los elementos calefactores de fibra de carbono pueden sustituir a las varillas calefactoras de carburo de silicio, se abrirían importantes oportunidades en el mercado, al ofrecer una solución más rentable y duradera.

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