Prečo sa rozbité ohrievacie rúrky z uhlíkových vlákien nedajú opätovne použiť

Dnes som pri prezeraní záznamov narazil na otázku jedného priateľa, či sa dajú zachrániť poškodené vykurovacie rúrky. Konkrétne: "Dajú sa poškodené vonkajšie trubice vykurovacích telies z uhlíkových vlákien opätovne spojiť a naďalej používať?" Poďme si analyzovať, prečo sa vykurovacie prvky z uhlíkových vlákien aj infračervené vykurovacie trubice z volfrámového drôtu nemôžu ďalej používať, keď ich vonkajšie trubice prasknú.

Obe stránky vykurovacie prvky z uhlíkových vlákien a infračervené vyhrievacie trubice z volfrámového drôtu pozostávajú z elektrických vyhrievacích drôtov uzavretých v kremenných trubiciach, ktoré sú spracované vákuovým tesnením alebo zavedením ochranných plynov.

Elektrické vykurovacie drôty v týchto dvoch typoch vykurovacích trubíc sú vyrobené z uhlíkových vlákien a volfrámu. Z vlastností týchto materiálov vyplýva, že na správnu funkciu sa musia prevádzkovať vo vákuu alebo v prostredí ochranného plynu.

Uhlíkové vlákno na vzduchu po dosiahnutí určitej povrchovej teploty oxiduje a stráca svoje fyzikálne vlastnosti, čo vedie k rýchlemu vyhoreniu. Môže sa však používať dlhší čas v prostredí s nízkou teplotou. Napríklad silikónové drôty z uhlíkových vlákien používané v systémoch podlahového vykurovania pracujú pri teplote nižšej ako 75 °C. Drôty z uhlíkových vlákien sú vhodné len na civilné použitie v nízkoteplotných oblastiach, ako sú podlahové vykurovanie, stenové vykurovanie, nízkoteplotné ohrievače, zdravotnícke výrobky a nízkoteplotné fyzioterapeutické zariadenia.

V priemyselných aplikáciách elektrických vykurovacích rúrok však 75 stupňov Celzia nespĺňa prevádzkové požiadavky. Fyzikálne a chemické vlastnosti uhlíkových vlákien sú veľmi stabilné v prostredí s nízkymi teplotami, ale nestabilné pri vysokých teplotách. Vo vákuu alebo v prostredí ochranných plynov vykazuje uhlíkové vlákno stabilné fyzikálne a chemické vlastnosti, ktoré sú schopné odolávať teplotám až do 2700 stupňov Celzia. Preto sa uhlíkové vlákno musí používať ako elektrický vykurovací vodič v prostredí vákua alebo ochranného plynu.

Elektrický vykurovací drôt v infračervených vykurovacích trubiciach z volfrámového drôtu je vyrobený z volfrámu, materiálu, ktorý vybral Edison pri vynájdení žiarovky. Volfrám môže dosiahnuť žeravý stav a vyžarovať teplo a svetlo vo vákuu alebo v prostredí ochranných plynov.

Volfrám je žiaruvzdorný kov s najvyšším bodom topenia. Kovy s teplotou topenia nad 1650 stupňov Celzia a vyššou ako teplota topenia zirkónia (1852 stupňov Celzia) sú známe ako žiaruvzdorné kovy. Medzi typické žiaruvzdorné kovy patria volfrám, tantal, molybdén, niób, hafnium, chróm, vanád, zirkónium a titán. Hlavnou výhodou volfrámu je jeho vynikajúca pevnosť pri vysokých teplotách a odolnosť voči korózii roztavených alkalických kovov a pár. Volfrám sa vyparuje a oxiduje len pri teplote nad 1 000 °C v prítomnosti kyslíka. Vykazuje však aj vysokú teplotu prechodu z tvárnosti na krehkosť a pre svoju plasticitu sa ťažko spracováva pri izbovej teplote.

Žiaruvzdorné kovy, ako je volfrám, sa široko používajú v metalurgii, chemickom priemysle, elektronike, svetelných zdrojoch a strojárskom priemysle. V prítomnosti kyslíka volfrám oxiduje a horí pri vysokých teplotách.

Volfrám vzhľadom na svoju tendenciu sublimovať a odparovať sa pri vysokých teplotách často vykazuje bežný jav. Napríklad pri žiarovkách, najmä tých s príkonom nad 100 wattov, sa po určitom čase používania na vonkajšom skle vytvorí tmavá látka, ktorá vzniká sublimáciou volfrámu a jeho usadzovaním na povrchu kremeňa.

Spoločnosť GlobalQT sa špecializuje na vysokokvalitné kremenné trubice a vykurovacie prvky. Viac informácií nájdete na našej stránke webovej stránky alebo nám napíšte na contact@globalquartztube.com.