Kokios yra šiluminės ir mechaninės žėručio, kaip izoliatoriaus šildymo plokščių konstrukcijoje, savybės?

Daugelio pramoninių šildymo plokščių viduje yra plona sluoksniuota medžiaga, kuri izoliuoja aktyvųjį kaitinimo elementą nuo įžeminto metalinio korpuso. Ši medžiaga yra žėrutis ir ji yra būtina kai kuriose šildytuvų konstrukcijose dėl unikalaus elektros izoliacijos ir aukštos temperatūros stabilumo derinio. Žinodami šilumines ir mechanines žėručio savybes, inžinieriai gali parinkti tinkamą izoliacinę medžiagą juostiniams šildytuvams, juostiniams šildytuvams, kasetiniams šildytuvams ir plokščių šildymo sistemoms.

Kas yra žėručio žėrutis? Natūraliai atsirandantis izoliatorius Žėrutis yra natūraliai susidarančių silikatinių mineralų serija, kuri skyla į plonus, elastingus, skaidrius lakštus. Dvi populiariausios rūšys, naudojamos elektriniam šildymui, yra

Maskvinis žėrutis (kalio aliuminio silikatas) - Labiausiai paplitusi rūšis, pasižyminti geromis elektrinėmis savybėmis ir šilumine varža.

Perfrazuokite sakinį

Grįžti į pradinį sakinį

Kopijuoti sakinį

Sinonimai

žėručio

žėručio

žėručio

mineralinis žėrutis

mineralinis žėrutis

kvarcas

tai

žėručio žėrutis

blizgantis žėrutis

mažytis žėrutis

žėručio

žėrutis-patinka

mineralas

šis mineralas

žėručio išgavimas

keraminis žėrutis

žėručio-pagrindas

mineralinis

pigmentas

brangakmeniai

mineralai

žėručio naudojimas

mineralų, tokių kaip žėrutis

sidabrinis žėrutis

metalinis žėrutis

spalvotas žėrutis

mirguliuojantis

žėručio dalelės

blizgučiai

metalinis

medžiaga

Flogopito žėrutis (magnio aliuminio silikatas) – šiek tiek mažesnis dielektrinis stiprumas, bet aukštesnis nuolatinės temperatūros rodiklis, naudojamas aukštos temperatūros pramoniniuose šildytuvuose.

Žėrutis kasamas ir perdirbamas į lakštus, plėveles arba formuojamas formas. Jis gali būti pjaustomas, pradurtas arba formuojamas aplink šildymo prietaisus. Žėručio lakštai yra įprasti ir padengiami varža viela, pvz., nichromu ar lygiaverčiu, kad būtų galima pagaminti žėručio kaitinimo elementą šildytuvams.

Šiluminės savybės: vidutinis laidumas ir atsparumas aukštai temperatūrai
Pagrindinis žėručio bruožas yra jo gebėjimas atsispirti aukštai temperatūrai nesuiriant, neišleidžiant dujų arba neprarandant elektros izoliacijos savybių.

Skirtingų tipų žėručio maksimali nepertraukiamo darbo temperatūra skiriasi:

Maskvos žėrutis: 932-1112 laipsnių F (500-600 laipsnių)

Flogopito žėrutis: 700–800 laipsnių (1292–1472 laipsnių F)

Galimas net trumpalaikis aukštesnės temperatūros poveikis (pavyzdžiui, 900–1000 laipsnių flogopitui), tačiau ilgas eksploatavimas viršijant nuolatinę ribą lemia laipsniško mechaninio vientisumo ir izoliacijos varžos praradimą.

Žėručio šilumos laidumas yra apie 0,5–0,7 W/m·K. Tai daug daugiau nei dauguma polimerinių izoliatorių (pvz., PTFE, esant 0,25 W/mK), bet mažiau nei keraminių izoliatorių (pvz., aliuminio oksidas, esant 25–30 W/mK). Tarpinis laidumas leidžia šilumai tekėti iš varžos laido per žėručio sluoksnį į metalinį šildytuvo korpusą, tačiau užtikrina elektros izoliaciją.

Šiluminio plėtimosi koeficientas - Žėrutis turi sluoksniuotą kristalų struktūrą, todėl plečiasi anizotropiškai. Išsiplėtimas išilgai lakštų plokštumos yra reikšmingas, skersinis plėtimasis lakštams yra mažesnis. Ši anizotropija dažniausiai gerai pritaikoma metaliniams kaitinimo elementams gerose konstrukcijose.

Elektrinės savybės Didelis dielektrinis stiprumas Didelis izoliacijos atsparumas
Žėrutis vertinamas dėl didelio dielektrinio stiprumo. Žėručio vertė yra apie 20 kV/mm (kilovoltų vienam storio milimetrui). Standartinio 0,2 mm storio žėručio lakšto gedimo įtampa yra maždaug 4 000 voltų, o tai yra daug didesnė už įprastą 240 V arba 480 V maitinimo įtampą, naudojamą pramoniniuose šildytuvuose.

Tūrio savitoji varža yra labai didelė, paprastai nuo 10^13 iki 10^15 Ω·cm kambario temperatūroje, gerokai sumažėja esant aukštesnei temperatūrai, bet vis tiek pakanka daugeliui šildymo būdų.

Žėručio dielektrinė konstanta (santykinis laidumas) yra 6–8 ir yra stabili įvairiuose dažnių ir temperatūrų diapazonuose.

Žėrutis taip pat naudojamas kaip izoliatorius varžiniams laidams, veikiantiems aukštoje temperatūroje, kurie lydytų arba karbonizuotų polimerinius izoliatorius. Žėrutis turi tam tinkamų elektrinių savybių.

Mechaninės savybės: lankstumas, trapumas, jautrus drėgmei
Ploni žėručio lakštai (0,05-0,5 mm) yra lankstūs, bet stori žėručio lakštai yra trapūs. Medžiaga gali būti sulenkta aplink išlinkimus, tačiau dėl aštrių raukšlių ji gali įtrūkti. Šildytuvų gamyboje žėrutis paprastai išpjaunamas iki tikslių formų su skylutėmis gnybtų kaiščiams arba varžos laido plyšiais.

Tempiamasis stipris paprastai yra mažas, o medžiaga yra silpna šlyties. Žėrutis negali būti naudojamas kaip konstrukcinis elementas, bet turi būti mechaniškai paremtas metaliniu šildytuvo korpusu arba fiksavimo plokštėmis.

Trūkumas yra drėgmės sugėrimas. Žėrutis yra higroskopinė medžiaga. Drėgmės sugėrimas sumažina paviršiaus izoliacijos varžą ir gali sukelti elektros nuotėkį arba trumpą jungtį. Taigi, žėručio šildytuvai nėra tinkami panardinimui arba didelės drėgmės nustatymui, nebent jie sandariai uždaryti. Naudojamas žėručio šildytuvas turi būti „iškeptas“ (pirmasis įšilimo{4}}ciklas), kad būtų pašalinta bet kokia sugerta drėgmė, nes pradiniai žemi izoliacijos rodmenys nerekomenduojami.

Prastas atsparumas dilimui. Neapdoroto metalo kraštai gali subraižyti arba pudruoti žėručio paviršius. Surinkimas turi būti lygus, teisingai nuimtas dalis.

Žėručio, keramikos ir polimero izoliatoriai – koks skirtumas?
Žemiau esančioje lentelėje žėrutis palyginamas su kitomis dažniausiai naudojamomis šildymo elementų elektros izoliacinėmis medžiagomis:

Žėručio (maskvitas) keramikos (aliuminio oksidas, steatitas) polimeras (PTFE, PEEK, silikonas)
Maks. nuolatinė temperatūra 500–600 laipsnių 800–1200 laipsnių (aliuminio oksidas) PTFE: 260 laipsnių ; Žvilgsnis: 250 laipsnių; Silikonas: 200ºC
Šilumos laidumas (W/mK) 0.5 - 0.7 25 - 30 (aliuminio oksidas) PTFE: 0,25; Silikonas: 0,2-0,3
Dielektrinis stipris (kV/mm) ~20 10 - 15(aliuminio oksidas)PTFE: ~20, PEEK: ~20, Silikonas: ~15
Lankstumas plonuose lakštuose Mechaninis lankstumas Tvirtas, trapus Lankstus (ypač silikonas)
Atsparumas drėgmei Žemas (higroskopiškas) Puikus (nesugeriantis)Puikus (atstumiantis vandenį-)
Įprasti šildytuvų tipai Juostinis šildytuvas, juostinis šildytuvas, kasetinio šildytuvo šerdies izoliacija Panardinamieji šildytuvai, aukštos{0}}temperatūros, įlieti-šildytuvai, vamzdiniai šildytuvai Lankstūs kaitinimo elementai, žemos-temperatūros šildymo pagalvėlės
Santykinė kaina Nuo mažos iki vidutinėsVidutinės iki didelės Vidutinės didelės (PEEK)
Žėručio izoliacijos taikymas šildymo plokštėse
Žėrutis dažniausiai naudojamas šildymo plokščių gamybai.

Žėručio juostos šildytuvai - Žėrutis lenktų lakštų pavidalu yra apvyniotas aplink cilindrinį paviršių, ant žėručio suvyniota varžos viela, o ant viršaus – antrasis žėručio sluoksnis. Visa konstrukcija tvirtinama metaline juostele.

Žėručio juostiniai šildytuvai - Plokšti arba lenkti žėručio mazgai, naudojami plokštėms, štampams ir presavimo plokštėms šildyti.

Kasetės šildytuvo šerdys - Atspari viela yra susukta grioveliuose ant keraminės šerdies arba įtvaro, kuris įdėtas į žėručio lakštą. Žėrutis elektra izoliuoja laidą nuo išorinio metalinio apvalkalo.

Oro šildytuvai. Žėrutis naudojamas kanalų šildytuvuose izoliuoti atvirų-ritės varžų laidus, kurių temperatūra viršija polimerinės izoliacijos apribojimus.

Žėrutis paprastai naudojamas aukštos temperatūros šildytuvuose, kai darbinė temperatūra viršija PTFE arba silicio 200–260 C apribojimą, tačiau reikalingas plonas formuojamas izoliatorius. Aukštesnėje nei 800 C temperatūroje dažniausiai naudojami keraminiai izoliatoriai (aliuminio oksidas arba steatitas), tačiau jie nėra lankstūs.

Dizaino svarstymas ir apribojimai
Verta paminėti, kad žėrutis turi daugybę apribojimų, į kuriuos reikia atsižvelgti projektuojant šildytuvą.

Jautrumas drėgmei - Žėručio šildytuvai, kurie buvo laikomi drėgnoje aplinkoje, turi būti „kepti“ žemoje temperatūroje (100–150 laipsnių) kelias valandas prieš įjungiant visą galią. Sandariai uždarytos galinės dalys ir kapsuliavimas padeda sumažinti drėgmės patekimą.

Trapūs veikiant mechaniniam poveikiui - Žėručio lakštai gali sudužti, jei šildytuvo korpusas yra per daug priveržtas arba jei šiluminio plėtimosi disbalansas sukelia gniuždymo įtempius. Rekomenduojami pakankamo tarpo ir spyruokliniai fiksavimo įtaisai.

Aukštos temperatūros mažėjimo izoliacijos varža - Žėrutis vis dar yra puikus izoliatorius esant aukštai temperatūrai, tačiau jo tūrinė varža sumažėja keliais dydžiais. Naudojant labai aukštą įtampą (tarkime, 1000 V+), gali prireikti daugiau nei vieno žėručio sluoksnio arba storesnio žėručio.

Neskirtas panardinti - Žėrutis niekada neturi tiesiogiai liestis su skysčiais. Vanduo patenka, greitai sugenda izoliacija, išteka elektra. Panardinamieji šildytuvai gaminami naudojant magnio oksido (MgO) miltelius arba PTFE.

Išvada: laiko{0}}išbandytas izoliatorius, skirtas kelių aukštos{1} temperatūros šildymo plokščių konstrukcijoms
Mica siūlo unikalų aukštos temperatūros elektros izoliacijos derinį ploname formuojamame lakšte. Žėrutis gali užpildyti tarpą tarp žematemperatūrių polimerų ir standžios aukštatemperatūrės keramikos, kai nuolatinė eksploatavimo temperatūra yra 500–600 laipsnių (muskovitas) arba 700–800 laipsnių (flogopitas), dielektrinis stipris apie 20 kV/mm, o šilumos laidumas – 0,5–0,7 W/m·K.

Jis puikiai tinka juostiniams šildytuvams, juostiniams šildytuvams ir kasetinių šildytuvų šerdims, kur reikalingas lankstumas, plonas profilis ir atsparumas temperatūrai. Tačiau jos trapumas, drėgmės sugėrimas ir nesugebėjimas veikti drėgnoje aplinkoje turi būti įveiktas kruopščiai suprojektuojant ir naudojant. Izoliacinės medžiagos pasirinkimas yra svarbus elektros saugumui ir šiluminėms savybėms, o žėrutis vis dar yra įrodytas pasirinkimas daugeliui pramoninių šildymo plokščių, naudojamų sausose aukštos temperatūros situacijose.