Fattori che influenzano la durata di vita del tubo di riscaldamento in fibra di carbonio

Tubi di riscaldamento in fibra di carbonio are a novel type of electric heating element that differ from traditional metal wire heating tubes. They utilize carbon fiber as the heating element material and quartz tubes as the outer shell. Their advantages include a long service life, high electrothermal conversion rate, infrared radiation heating, acid and alkali resistance, and resistance to thermal shock. These tubes are widely used in industrial tunnel furnaces, industrial ovens, industrial dryers, and are gradually replacing halogen heating tubes and resistance wire heating tubes in household heaters.

Tubi di riscaldamento in fibra di carbonio can be categorized into many types based on their shape, quartz tube material, and processing technology. The main classification methods include:

1. Materiale dell'elemento riscaldante
2. Riempimento di gas all'interno del tubo di quarzo
3. Tubo di quarzo esterno
4. Metodo di cablaggio
5. Forma complessiva del tubo di riscaldamento

Con oltre un centinaio di nomi diversi, non li elencheremo in questa sede. Ci concentreremo invece sui fattori che influenzano le prestazioni e la durata dei tubi riscaldanti lineari a infrarossi in fibra di carbonio.

Currently, the most common forms of elementi riscaldanti in fibra di carbonio include carbon felt, carbon fiber woven tape, and spiral-shaped heating wires. Each type has its advantages and applications, benefiting users in different ways.

Quando si utilizza il feltro in fibra di carbonio come elemento riscaldante, si riscontrano lievi problemi di instabilità della potenza. Ciò deriva principalmente dal processo di produzione, poiché le caratteristiche intrinseche del feltro in fibra di carbonio rendono difficile garantire uno spessore uniforme. Inoltre, anche il controllo di precisione durante il taglio pone dei problemi, portando all'instabilità di potenza dell'elemento riscaldante.

Durante la lavorazione del nastro in fibra di carbonio, le fibre possono essere facilmente tirate e spezzate, causando bave all'uscita dell'elemento riscaldante. Ciò può creare punti luminosi nei punti di rottura durante l'uso. Tuttavia, l'utilizzo di più fili di fibra di carbonio intrecciati a spirale può migliorare le caratteristiche elettriche dell'elemento riscaldante, ridurre la temperatura superficiale e prolungare notevolmente la durata del tubo riscaldante.

During the production of elementi riscaldanti in fibra di carbonio, the carbon fiber raw yarn is first woven into ropes or tapes, then wound around a mandrel to form a spiral-shaped heating wire. After winding, the heating wire undergoes heat treatment, resulting in two types of carbon fiber heating tubes: hollow and solid (with a core rod).

I tubi riscaldanti cavi in fibra di carbonio, in cui l'asta centrale viene rimossa dopo l'indurimento del filamento, dipendono fortemente dalla quantità di adesivo utilizzato durante il processo di fissaggio.

1. Adesivo eccessivo:
   • Può creare impurità dopo il trattamento termico, causando una contaminazione all'interno del tubo di quarzo e compromettendone l'aspetto.
   • Rende il filo riscaldante troppo rigido, con conseguente fragilità e potenziale rottura o danneggiamento durante i processi successivi, come la filettatura o la sigillatura.
2. Adesivo insufficiente:
   • Può causare bave o fili allentati, con conseguente rottura nei punti difettosi durante il funzionamento.
   • Il risultato è una rigidità insufficiente, che causa la perdita della forma a spirale del filo riscaldante e il contatto con il tubo di quarzo esterno, riducendone la durata.
3. Adesivo non uniforme:
   • Durante il funzionamento, si formano punti luminosi localizzati che compromettono la durata del tubo di riscaldamento.

Lo spessore del filo riscaldante gioca un ruolo importante nella durata del tubo riscaldante. A parità di potenza, un filo riscaldante più sottile significa una minore lunghezza della fibra di carbonio e una minore densità di avvolgimento, con una conseguente durata relativamente inferiore. Anche parametri come il numero di spire e il passo della spirale hanno un impatto diretto sulla durata. La scelta ottimale richiede un'esperienza pratica da parte del produttore, con la consapevolezza che un maggiore utilizzo di materiale aumenta il costo di produzione.