Sof PTFE immersion isitgich niqobi ostida ajoyib elektr izolyatori va issiqlik izolyatori hisoblanadi. Ichki simdan issiqlik plastik devor orqali qochish uchun kurashadi. PTFE qatroni hosil bo'lishidan oldin unga bir chimdim nozik uglerod kukuni qo'shilishi nozik, ammo muhim o'zgarishlarni keltirib chiqaradi. Qopqoq quyuqroq bo'ladi, mukammal izolyatordan bir oz kamroq, lekin sezilarli darajada issiqlik o'tkazishga tayyor. Issiqlik unumdorligini oshirish uchun-PTFE ning afsonaviy tozaligi va elektr quvvatining oz miqdoridan voz kechish-bu oʻziga xos, talabchan ilovalar uchun hisoblangan muhandislik qaroridir. Qanday tushunishuglerod bilan to'ldirilgan PTFE isitgich niqobi ostida issiqlik o'tkazuvchanligisof PTFE bilan solishtirsa, bu kompozitsion ma'lum bir isitish vazifasi uchun to'g'ri tanlov ekanligini aniqlashga yordam beradi.

PTFEda uglerod plombalarning roli

Uglerod polimer matritsasini qanday o'zgartiradi

Uglerod bilan to'ldirilgan PTFE odatda kichik foiz (odatda og'irligi bo'yicha 5-25%) nozik grafit yoki uglerod qora zarralarini o'z ichiga oladi. Ushbu o'tkazuvchan uglerod zarralari birikma paytida PTFE matritsasi bo'ylab bir xilda tarqaladi. Material o'zining yakuniy shakliga (masalan, naycha yoki qobiq) sinterlanganda, uglerod zarralari aks holda izolyatsiya qiluvchi polimer ichida mikroskopik ko'priklar va zanjirlar hosil qiladi. Ushbu ko'priklar issiqlik oqimi uchun imtiyozli yo'lni ta'minlaydi, kompozitning issiqlik o'tkazuvchanligini samarali oshiradi.

Issiqlik o'tkazuvchanligini oshirish miqdorini aniqlash

Sof PTFE xona haroratida taxminan 0,25 Vt/m·K issiqlik o'tkazuvchanligiga ega. Bu uni boshqa keng tarqalgan polimerlar kabi past o'tkazuvchanlik oralig'ida joylashtiradi. Aksincha, uglerod bilan to'ldirilgan PTFE darajasi plomba turiga, zarracha hajmiga va yuklanish foiziga qarab 0,5 dan 0,8 Vt/m·K gacha bo'lgan issiqlik o'tkazuvchanlik qiymatlariga erishishi mumkin. Bu ikki-uch baravar yaxshilanishni anglatadi. Ba'zi yuqori yuklangan navlar (masalan, 30% uglerod tolasi bilan) 1,0 Vt / m·K gacha yetishi mumkin, ammo bunday formulalar ishlov berish qiyinchiliklari tufayli isitgichlar uchun kamroq tarqalgan.

Uglerod issiqlikning biroz tezroq oqishiga imkon beruvchi nozik, qorong'i tarmoq bo'lgan plastmassa orqali shivirlaydi. Ushbu ortib borayotgan o'tkazuvchanlik ushbu materialdan tayyorlangan isitgichning qobig'ini biroz yuqoriroq vatt zichligi bilan ishlashga yoki bir xil quvvat chiqishi uchun qisqaroq, ixchamroq elementga ega bo'lishga imkon beradi.

Amaliy imtiyozlar va cheklovlar

Maxsus isitish ilovalari uchun afzalliklar

Uglerod bilan to'ldirilgan PTFE qoplamasi universal yangilanish emas, lekin u toza yog'larni, havoni yoki yumshoq, oksidlovchi bo'lmagan eritmalarni isitish uchun bebahodir, bu erda termal ishlash qiyin bo'ladi. Misol uchun, issiq havo uchun elektr kanalli isitgichda yoki termal yog 'uchun immersion isitgichda issiqlik o'tkazuvchanligi qanchalik yuqori bo'lsa, g'ilof devoridagi haroratning pasayishi kamayadi. Bu ma'lum bir g'ilof yuzasi harorati uchun ichki sim haroratini pasaytiradi, isitgichning ishlash muddatini uzaytiradi. Shu bilan bir qatorda, vatt zichligini oshirish bilan bir xil ichki sim harorati saqlanishi mumkin, bu esa jismonan kichikroq isitgichga imkon beradi.

Qurbonlik: pasaytirilgan dielektrik quvvat va kimyoviy qarshilik

Termal yaxshilanishning narxi materialning dielektrik kuchining pasayishi va uning mutlaq kimyoviy qarshiligining biroz pasayishi hisoblanadi. Sof PTFE taxminan 20-30 kV / mm dielektrik quvvatga ega. Uglerod bilan to'ldirilgan PTFE, chunki uglerod zarralari o'tkazuvchan bo'lib, sof PTFEga qaraganda keskin pastroq hajm qarshiligini-bir necha daraja pastroq ko'rsatadi. Material endi mukammal elektr izolyatori emas. Jonli isitish simini atrofdagi suyuqlikdan ajratib qo'yishi kerak bo'lgan isitgich qobig'i uchun bu kamaytirilgan dielektrik quvvatni hisobga olish kerak. Qopqoq qalinligi ko'pincha oshadi yoki qo'llaniladigan kuchlanish cheklangan bo'lib, elektr oqish yoki ishlamay qolishi mumkin.

Kimyoviy jihatdan, uglerod zarralari o'zlari eng agressiv, issiq oksidlovchi kislotalar tomonidan hujum qilish uchun yadrolanish nuqtasi sifatida harakat qilishlari mumkin. Kuchli oksidlovchi moddalar (masalan, konsentrlangan nitrat kislota, xrom kislotasi yoki 80 darajadan yuqori issiq sulfat kislota) uglerod plomba moddasini asta-sekin oksidlanib, qobiqda bo'shliqlar hosil qilishi mumkin. Keyinchalik bu bo'shliqlar kislotaning chuqurroq kirib borishiga imkon beradi va natijada PTFE matritsasini buzadi. Shuning uchun, uglerod bilan to'ldirilgan PTFE kuchli, issiq, aralash kislotalarga to'g'ridan-to'g'ri botirish uchun tavsiya etilmaydi. Sof PTFE bunday agressiv kimyolar uchun eng yaxshi tanlov bo'lib qolmoqda.

Texnik aniqlik: asosiy ishlash parametrlari

Amaliy tavsiyalar

Toza, oksidlanmaydigan suyuqliklar uchun(masalan, termal moylar, deionizatsiyalangan suv, yumshoq kislotalar, havo, azot): Uglerod bilan to'ldirilgan PTFE maqbul o'zgarishlar bilan foydali termal quvvatni ta'minlaydi. Yuqori issiqlik o'tkazuvchanligi bir xil ichki sim harorati uchun ruxsat etilgan vatt zichligini 20-30% ga oshirish imkonini beradi.

Kuchli oksidlovchilar yoki aralash kislotalar uchun(masalan, aqua regia, issiq konsentrlangan azot kislotasi): Sof PTFE dan foydalanish kerak. Uglerod to'ldiruvchisi yomonlashadi va g'ilof muddatidan oldin ishdan chiqishi mumkin.

Elektr xavfsizligi uchun: Uglerod bilan to'ldirilgan PTFE ning pasaytirilgan dielektrik kuchi qalinroq qobiqlarni yoki pastroq ish kuchlanishini talab qiladi. Uglerod plomba moddasi mavjud bo'lganda, 1,5 mm qalinlikdagi standart sof PTFE qobig'ini bir xil kuchlanish darajasi uchun 2,5 mm gacha oshirish kerak bo'lishi mumkin.

Xulosa: Termal ishlash uchun murosaga kelish

Uglerod bilan toʻldirilgan PTFE atayin, funktsional murosaga- PTFE ning elektr va kimyoviy mukammalligining bir qismini issiqlik oʻtkazuvchanligini oʻlchash mumkin boʻlgan oshirish uchun sotuvchi material boʻlib, faqat daromad olish zarur boʻlganda foydalaniladi. Sof PTFE dan ikki-uch baravar yuqori issiqlik o'tkazuvchanligi bilan u yuqori vatt zichligi va yanada ixcham isitgich dizaynini ta'minlaydi. Biroq, pasaytirilgan dielektrik quvvati va kuchli oksidlovchilarga nisbatan zaifligi uni qo'llash konvertini cheklaydi. Ish uchun eng yaxshi material ko'pincha eng toza emas, balki eng foydali murosaga ega bo'lgan materialdir. Termal unumdorligi cheklovchi omil bo'lgan toza, agressiv bo'lmagan suyuqliklarni isitish uchun uglerod bilan to'ldirilgan PTFE isbotlangan, ishlab chiqilgan yechimni taklif qiladi.