Tubi riscaldanti in fibra di carbonio al quarzo - Vantaggi e utilizzi

Con la maturazione della tecnologia di produzione della fibra di carbonio, la fibra di carbonio è stata ampiamente sviluppata in vari elementi riscaldanti come nuovo materiale. Viene utilizzata in vari riscaldatori, apparecchiature di riscaldamento e apparecchiature sanitarie grazie alle sue prestazioni superiori di riscaldamento elettrico, all'elevato risparmio energetico, alla protezione dell'ambiente e alle proprietà di radiazione all'infrarosso lontano. Di conseguenza, riceve sempre più attenzione e utilizzo.

La fibra di carbonio è una fibra ad alta resistenza e ad alto modulo realizzata a partire da fibre di poliacrilonitrile, fibre di viscosa o fibre di pece come materie prime, rimuovendo altri elementi ad eccezione del carbonio attraverso il riscaldamento sotto vuoto ad alta temperatura. Ha un'elevata stabilità chimica e resistenza alle alte temperature. Tra queste, le fibre di carbonio a base di viscosa prodotte dalla polpa di legno e dalla polpa di cotone hanno una buona conduttività e morbidezza, che le rende adatte alla produzione di vari elementi riscaldanti. Nel 21° secolo, gli esperti scientifici ritengono unanimemente che elementi riscaldanti in fibra di carbonio la sostituzione degli elementi riscaldanti in metallo diventerà una tendenza inevitabile.

Prendendo tubi riscaldanti al quarzo a infrarossi in fibra di carbonio La struttura del prodotto prevede, ad esempio, l'avvolgimento di filamenti di fibra di carbonio, la loro polimerizzazione e la sigillatura in tubi di quarzo. Le principali caratteristiche del prodotto sono:

Gli elementi riscaldanti in fibra di carbonio sono materiali neri puri. Durante il processo di conversione del riscaldamento elettrico, la maggior parte della luce generata è nell'intervallo 2,5-13um, con pochissima luce visibile e un basso flusso luminoso, con un tasso di conversione del riscaldamento elettrico di oltre 95%.

L'elevata conducibilità termica della fibra di carbonio nella direzione delle fibre le conferisce eccellenti prestazioni termiche, con una conducibilità termica pari a 1,6 volte quella del rame puro e a 2,7 volte quella dell'alluminio. Pertanto, come elemento riscaldante, presenta le eccellenti caratteristiche di riscaldamento rapido e basso ritardo termico.

La principale modalità di trasferimento del calore della fibra di carbonio come tubo di riscaldamento durante il funzionamento è la radiazione termica. Secondo la legge di Wien-Gretchen sullo spostamento, se la lunghezza d'onda della luce emessa dall'elemento riscaldante è compresa tra 0,8-40um, più breve è la lunghezza d'onda della radiazione termica, più alta è la temperatura superficiale dell'elemento riscaldante. Oltre 90% delle lunghezze d'onda prodotte dagli elementi riscaldanti in fibra di carbonio si trovano nella regione infrarossa della lunghezza d'onda della radiazione termica di 2,5-13um, con un conseguente tasso di conversione del riscaldamento elettrico di oltre 90%. L'effetto di risparmio energetico è molto significativo.

I tubi riscaldanti in fibra di carbonio non necessitano di un reattore per accendersi e non hanno un impatto di corrente impulsiva durante l'avvio, semplificando l'alimentazione e il circuito di protezione e prolungando così la durata di vita degli alimentatori e dei relativi apparecchi elettrici.

La modalità di emissione energetica degli elementi riscaldanti in fibra di carbonio è principalmente la radiazione all'infrarosso lontano, con un'efficienza di radiazione all'infrarosso lontano di oltre 70%. Dopo essere stati eccitati, gli elementi riscaldanti in fibra di carbonio irradiano calore infrarosso in grado di riscaldare i materiali, con una lunghezza d'onda della radiazione infrarossa di 2,3-14um. Questa gamma di raggi infrarossi lontani è chiamata "luce della vita" e rappresenta oltre 80% della lunghezza d'onda totale.

Dopo essere stati eccitati, gli elementi riscaldanti in fibra di carbonio producono principalmente raggi all'infrarosso lontano con pochissima luce visibile, nessun inquinamento luminoso e nessuna irritazione agli occhi o alla pelle. Non producono radiazioni ultraviolette o gas nocivi, né radiazioni ad alta frequenza (solo radiazioni all'infrarosso lontano), né microonde o onde elettromagnetiche. Hanno inoltre la capacità di assorbire le onde luminose nocive.

I fili riscaldanti dei tubi riscaldanti in fibra di carbonio sono sigillati all'interno di tubi di quarzo, che ne consentono l'utilizzo in ambienti di lavoro speciali, come le alte temperature e gli ambienti corrosivi. Il tubo esterno dei tubi riscaldanti al quarzo in fibra di carbonio è realizzato in vetro di quarzo, che è un eccellente materiale resistente agli acidi, essendo 30 volte più resistente agli acidi della ceramica e oltre 100 volte più resistente agli acidi dell'acciaio inossidabile.

Lo svantaggio principale è che l'aspetto esterno è fatto di tubi di quarzo, rendendoli relativamente più fragili rispetto ai tubi di riscaldamento in acciaio inox.

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