Факторы, влияющие на срок службы нагревательных трубок из углеродного волокна

Нагревательные трубки из углеродного волокна представляют собой новый тип электрических нагревательных элементов, отличающихся от традиционных металлических проволочных нагревательных трубок. В качестве материала для нагревательного элемента в них используется углеродное волокно, а в качестве внешней оболочки - кварцевые трубки. К их преимуществам относятся длительный срок службы, высокий коэффициент электротермического преобразования, нагрев инфракрасным излучением, устойчивость к воздействию кислот и щелочей, а также к тепловому удару. Эти трубки широко используются в промышленных туннельных печах, промышленных печах, промышленных сушилках, а также постепенно заменяют галогенные нагревательные трубки и проволочные нагревательные трубки сопротивления в бытовых обогревателях.

Нагревательные трубки из углеродного волокна можно разделить на множество типов в зависимости от их формы, материала кварцевой трубки и технологии обработки. Основные методы классификации включают:

1. Материал нагревательного элемента
2. Заполнение кварцевой трубки газом
3. Внешняя кварцевая трубка
4. Способ подключения
5. Общая форма нагревательной трубки

У них более сотни различных названий, и мы не будем перечислять их здесь. Вместо этого мы сосредоточимся на факторах, которые влияют на производительность и срок службы линейных инфракрасных нагревательных трубок из углеродного волокна.

В настоящее время наиболее распространенными формами нагревательные элементы из углеродного волокна К ним относятся углеродный войлок, плетеная лента из углеродного волокна и спиралевидные нагревательные провода. Каждый тип имеет свои преимущества и области применения, принося пользователям различную пользу.

При использовании войлока из углеродного волокна в качестве нагревательного элемента возникают небольшие проблемы с нестабильностью мощности. В основном это связано с процессом производства, поскольку присущие войлоку из углеродного волокна характеристики затрудняют обеспечение равномерной толщины. Кроме того, точный контроль во время резки также создает проблемы, что приводит к нестабильности мощности нагревательного элемента.

При обработке ленты из углеродного волокна волокна могут легко растягиваться и ломаться, что приводит к образованию заусенцев на выходе нагревательного элемента. Это может привести к появлению ярких пятен в местах разрывов во время использования. Однако использование нескольких нитей углеродного волокна, сплетенных в спираль, позволяет улучшить электрические характеристики нагревательного элемента, снизить температуру поверхности и значительно продлить срок службы нагревательной трубки.

Во время производства нагревательные элементы из углеродного волокнаСырьевая пряжа из углеродного волокна сначала сплетается в канаты или ленты, затем наматывается на оправку для формирования спиралевидной нагревательной проволоки. После намотки нагревательная проволока подвергается термической обработке, в результате чего получаются два типа нагревательных трубок из углеродного волокна: полые и сплошные (со стержнем).

Полые нагревательные трубки из углеродного волокна, у которых стержень удаляется после укладки нити, в значительной степени зависят от количества клея, используемого в процессе фиксации.

1. Чрезмерное количество клея:
   • После термической обработки могут образовываться примеси, вызывающие загрязнение внутри кварцевой трубки, влияющие на внешний вид.
   • Делает нагревательную проволоку слишком жесткой, что приводит к хрупкости и возможному разрыву или повреждению во время последующих процессов, таких как нарезка резьбы или герметизация.
2. Недостаточное количество клея:
   • Может вызвать заусенцы или ослабление прядей, что приводит к поломке в местах дефектов во время работы.
   • Недостаточная жесткость, в результате чего нагревательная проволока теряет спиральную форму и соприкасается с внешней кварцевой трубкой, что сокращает срок ее службы.
3. Неравномерное приклеивание:
   • Приводит к появлению локальных ярких пятен во время работы, что негативно сказывается на сроке службы нагревательной трубки.

Толщина нагревательного провода играет значительную роль в сроке службы нагревательной трубки. Для трубок одинаковой мощности более тонкий нагревательный провод означает меньшую длину углеродного волокна и меньшую плотность намотки, что приводит к относительно меньшему сроку службы. Такие параметры, как количество витков и шаг спирали, также напрямую влияют на срок службы. Оптимальный выбор требует практического опыта от производителя, при понимании того, что более высокий расход материала увеличивает стоимость производства.