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石英碳纤维加热管的优缺点

2020/9/14

石英加热管是采用了经特殊工艺加工的乳白石英玻璃管、配用电阻合材料作为发热子,由于乳白石英玻璃可以吸收来自电热丝辐射的几乎全部的可见光和近红外光、且能使之转化为远红外辐射。但目前的工业用红外线加热管基本淘汰了乳白色石英管,因其料性比较脆,故不能形成很长的乳白色加热管。且乳白色具有遮光效应,阻止了其热量。因其管壁温度高,故而只适用于近红外加热。

碳纤维是以聚丙烯腈纤维、粘胶纤维或者沥青纤维为原丝,通过高温真空加热除去碳以外的其他元素制得的一种高强度、高模量纤维,他有很高的化学稳定性和耐高温性能,其中以木浆和棉浆为原料生产出来的粘胶基碳纤维有着很好的导电性和柔软可加工性,因此长用来制造各类发热元件。到21世纪,科技工作专家们一致认为,碳纤维发热体代替金属发热体将成为一种必然趋势。

随着碳纤维生产工艺的日渐成熟,作为一种新材料碳纤维已经被广泛的开发成各类发热元件。并应用于各类加热器、取暖设备或者保健设备中,因其优越的电热性能、高节能环保和远红外线辐射属性,被越来越多的人关注和使用。

以红外线石英碳纤维电热管为例,其产品构造是将碳纤维丝绕制成型固化后密封在石英管内。其主要产品特性表现为:

1) 电热转换率高

碳纤维发热体是纯黑材料,在电热转换过程中,产生的光大多局域2.5-13um,可见光很少,光通量小,电热转换率高达95%以上。

2) 升温迅速、热滞后小

碳纤维在纤维方向上的高导热系数让其具有良好的导热性能,导热系数高达,是纯铜的1.6倍,是铝的2.7倍。因此其作为发热体必然表现出升温迅速、热滞后小的优异特性。

3) 热辐射高,节能效果明显

碳纤维作为发热管在其工作时,主要的传热形式为热辐射。根据维恩—葛丽琴位移定律克制,发热体发出的光波长如果介于电磁波波长0.8-40um热辐射波长时,产生的热辐射波长越短,那么发热体的表面温度将越高。碳纤维发热体产生的波长90%位于2.5-13um热辐射波长的红外区,因此其电热转换率在90%以上。节能效果十分显著。

4) 无瞬间电流冲击

碳纤维电热管点燃不需要镇流器,启动时无脉冲电流冲击,使点灯电源、保护电路简单话,电源及相关电器使用寿命验厂。

5) 具有远红外线辐射特性。

碳纤维发热体的能量发射方式是以远红外线辐射为主,其中远红外辐射效率达到70%以上。碳纤维发热体在通电以后,会辐射出可以加热物料的红外线热量,红外线辐射波长为2.3-14um。这段波长的远红外线被称为“生命之光”,占整体波长的80%以上。

6) 安全绿色环保

碳纤维发热体在通电以后产生的光打不完为远红外线,可见光很少,无光污染,不刺激眼睛和灼伤皮肤。无紫外线辐射和有害气体产生,无高频辐射(只有远红外辐射),无微波、电磁波,同时具有吸收有害光波的性能。

7) 可运用在较为特殊的工作环境中

碳纤维加热管的电热丝是密封在石英管内,可以应用在一些特殊的工作环境中,比如高温环境、腐蚀性环境。碳纤维石英电热管的外管是石英玻璃材质,它是良好的耐酸材料,相当于耐酸陶瓷的30倍,相当于不锈钢的100多倍。
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