Como aumentar o limite superior de temperatura dos elementos de aquecimento de fibra de carbono?

Muitos fabricantes de elementos aquecedores de fibra de carbono produzem tubos com uma temperatura máxima de funcionamento de cerca de 300 graus Celsius. Acima desta temperatura, a vida útil dos tubos de aquecimento diminui significativamente. Além disso, a camada de silicone dos fios resistentes a altas temperaturas tende a pulverizar-se com o tempo em ambientes de alta temperatura, perdendo gradualmente as suas propriedades isolantes. O uso prolongado pode levar a fugas eléctricas no equipamento e medidas de proteção inadequadas podem facilmente levar a acidentes de segurança. Então, como podemos resolver este problema?

Em primeiro lugar, analisemos os factores que limitam a temperatura máxima de funcionamento. Analisamos principalmente a partir das propriedades físicas das matérias-primas:

1. Tubos de quartzo: Tubos de quartzo pode ser utilizado durante longos períodos a temperaturas até 1100 graus Celsius, pelo que não haverá problemas a 300 graus Celsius.
2. Fio de aquecimento: A fibra de carbono é utilizada como fio de aquecimento nos elementos de aquecimento de fibra de carbono e pode manter as suas propriedades físicas e químicas até 2700 graus Celsius no vácuo, pelo que não há qualquer problema com o fio de aquecimento.
3. Eléctrodos de molibdénio puro: O molibdénio pode manter as suas propriedades físicas e mecânicas até 2400 graus Celsius, pelo que os eléctrodos não são o problema.
4. Fios resistentes a altas temperaturas: O grau de resistência ao calor dos fios de alta temperatura é de 350 graus Celsius. Acima desta temperatura, os fios perderão as suas propriedades isolantes, determinando assim o nível de resistência à temperatura dos elementos de aquecimento de fibra de carbono.

Em segundo lugar, vamos analisar a questão do limite de temperatura a partir da condição operacional dos elementos de aquecimento de fibra de carbono. Dez segundos depois de ser ligado, a temperatura na área de aquecimento do elemento de aquecimento de fibra de carbono pode atingir mais de 500 graus Celsius. De acordo com o princípio da conservação de energia, se o tubo de aquecimento de quartzo é colocado num espaço fechado, a temperatura do espaço continuará a aumentar até ser atingido o equilíbrio térmico.

Mas por que é frequentemente mencionado que o limite de temperatura para elementos de aquecimento de fibra de carbono é de 350 graus Celsius? Isto não se deve ao facto de os tubos de aquecimento de quartzo não suportarem temperaturas mais elevadas, mas sim ao facto de a cablagem na maioria dos equipamentos de aquecimento estar disposta dentro de fornos, e a resistência a temperaturas mais elevadas dos fios ser de cerca de 350 graus Celsius, fazendo com que os fios de alta temperatura sejam o material de estrangulamento para aumentar a temperatura de funcionamento dos elementos de aquecimento de fibra de carbono.

A partir da análise acima, para resolver a questão do limite superior de temperatura dos elementos de aquecimento de fibra de carbono, é necessário abordar a resistência à temperatura dos fios de alta temperatura. Devemos aumentar a classificação da temperatura ou alterar o método de cablagem?

Elementos de aquecimento de fibra de carbono com conetor de parafuso Um novo método envolve a utilização de conectores de parafuso em vez de soldadura de fio, deixando assim de se preocupar com o pó e o desprendimento dos fios de silicone nas juntas de soldadura de fio. Após uma extensa investigação e adoptando os métodos de ligação de outros tubos de aquecimento, foi desenvolvido um elemento de aquecimento em fibra de carbono com um conetor de parafuso. Utiliza parafusos M4 para substituir a soldadura de fios no tubo de aquecimento de quartzo, permitindo que os clientes façam a adaptação utilizando o método de instalação tradicional dos tubos de aquecimento de fios de resistência metálica sem necessidade de modificar a conceção do circuito, garantindo assim o desempenho de isolamento dos fios do tubo de aquecimento a altas temperaturas e evitando fugas e avarias no equipamento.

Então, qual é o limite máximo de temperatura para os elementos de aquecimento em fibra de carbono? Esperamos atingir mais de 1000 graus Celsius, o que poderá substituir as tradicionais barras de aquecimento de carboneto de silício. As barras de aquecimento de carboneto de silício requerem atmosferas protectoras de gases inertes ou redutores, têm uma vida útil mais curta e custos mais elevados. Se os elementos de aquecimento de fibra de carbono puderem substituir as barras de aquecimento de carboneto de silício, abrir-se-ão oportunidades significativas no mercado, oferecendo uma solução mais económica e duradoura.

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