Beth yw Priodweddau Thermol a Mecanyddol Mica fel Ynysydd wrth Adeiladu Platiau Gwresogi?

Y tu mewn i lawer o blatiau gwresogi diwydiannol mae deunydd fflawiog tenau sy'n ynysu'r elfen wresogi weithredol o'r corff metel daear. Mae'r deunydd hwn yn mica ac mae'n hanfodol mewn rhai dyluniadau gwresogydd oherwydd ei gymysgedd unigryw o inswleiddio trydanol a sefydlogrwydd tymheredd uchel. Gan wybod rhinweddau thermol a mecanyddol mica, gall peirianwyr ddewis y deunydd inswleiddio addas ar gyfer gwresogyddion bandiau, gwresogyddion stribed, gwresogyddion cetris a systemau gwresogi platen.

Beth yw mica mica? Mae Ynysydd sy'n Digwydd yn Naturiol Mica yn gyfres o fwynau silicad sy'n digwydd yn naturiol ac sy'n torri i fyny yn ddalennau tenau, elastig, tryloyw. Y ddau fath mwyaf poblogaidd a ddefnyddir mewn cymwysiadau gwresogi trydanol yw

Muscovite mica (potasiwm silicad alwminiwm) - Y radd fwyaf cyffredin, gyda rhinweddau trydanol da a gwrthiant thermol.

Aralleirio brawddeg

Dychwelyd i'r frawddeg wreiddiol

Copi brawddeg

Cyfystyron

mica

y mica

mica

y mica mwyn

mica mwynol

cwarts

mae'n

mica mica

mica disglair

mica bach

mica's

mica-hoffi

y mwyn

mwyn hwn

echdynnu mica

mica ceramig

mica-yn seiliedig

mwyn

pigment

gemau

mwynau

defnydd mica

mwynau fel mica

mica arian

mica metelaidd

mica lliw

symudliw

gronynnau mica

gliter

metelaidd

y deunydd

Phlogopite mica (magnesiwm alwminiwm silicad) - cryfder dielectrig ychydig yn is, ond gradd tymheredd parhaus uwch, a ddefnyddir mewn gwresogyddion diwydiannol tymheredd uchel.

Caiff Mica ei gloddio a'i brosesu'n ddalennau, ffilmiau neu'n siapiau. Gellir ei dorri, ei dyllu neu ei fowldio o amgylch dyfeisiau gwresogi. Mae taflenni mica yn gyffredin ac wedi'u gorchuddio â gwifren gwrthiant, fel nichrome neu gyfwerth, i wneud cynulliad elfen wresogi mica ar gyfer gwresogyddion.

Priodweddau Thermol: Dargludedd canolig a gwrthiant tymheredd uchel
Un o nodweddion sylfaenol mica yw ei allu i wrthsefyll tymereddau uchel heb ddadelfennu, rhoi gormod o nwy na cholli galluoedd inswleiddio trydanol.

Mae'r tymereddau gwasanaeth parhaus uchaf yn amrywio ar gyfer gwahanol fathau o mica:

Muscovite Mica: 932-1112 gradd F (500-600 gradd)

Phlogopite Mica: 700 i 800 gradd (1292 i 1472 gradd F)

Mae hyd yn oed amlygiad byr i dymheredd uwch (er enghraifft 900-1000 gradd ar gyfer fflogopit) yn bosibl, ond mae gweithredu dros y terfyn di-dor am gyfnod hir yn arwain at golli cywirdeb mecanyddol yn raddol a gwrthiant insiwleiddio is.

Mae gan Mica ddargludedd thermol o tua 0.5 i 0.7 W/m·K. Mae hyn yn llawer mwy na'r rhan fwyaf o ynysyddion polymer (ee PTFE ar 0.25 W/mK) ond yn llai nag ynysyddion ceramig (ee alwmina ar 25-30 W/mK). Mae'r dargludedd canolradd yn caniatáu i wres lifo o'r wifren gwrthiant trwy'r haen mica i'r corff gwresogydd metel, ond eto'n darparu ynysu trydanol.

Cyfernod ehangu thermol - Mae gan Mica strwythur grisial haenog ac felly mae'n ehangu'n anisotropic. Mae'r ehangiad ar hyd awyren y taflenni yn sylweddol, mae'r ehangiad ar draws y dalennau yn llai. Mae'r anisotropi hwn fel arfer wedi'i addasu'n dda i elfennau gwresogi metel mewn cystrawennau da.

Priodweddau Trydanol Cryfder Dielectric Uchel Gwrthiant Inswleiddio Uchel
Mae Mica yn cael ei werthfawrogi am ei gryfder dielectrig uchel. Ar gyfer mica mae'r gwerth tua 20 kV/mm (cilofolt fesul milimedr o drwch). Mae'r foltedd chwalu tua 4,000 folt ar gyfer dalen mica safonol o drwch 0.2 mm, sy'n llawer uwch na'r folteddau cyflenwad cyffredin o 240 V neu 480 V a ddefnyddir mewn gwresogyddion diwydiannol.

Mae gwrthedd cyfaint yn uchel iawn, fel arfer tua 10^13 i 10^15 Ω·cm ar dymheredd ystafell, yn gostwng yn sylweddol ar dymheredd uwch ond yn dal yn ddigonol ar gyfer y rhan fwyaf o ddefnyddiau gwresogi.

Mae cysonyn deuelectrig (caniatâd cymharol) mica tua 6-8, ac yn sefydlog dros ystod eang o amleddau a thymheredd.

Mae Mica hefyd yn cael ei ddefnyddio fel ynysydd ar gyfer gwifrau gwrthiant sy'n gweithredu ar dymheredd uchel a fyddai'n toddi neu'n carboneiddio ynysyddion polymer. Mae gan Mica briodweddau trydanol sy'n addas at y diben hwn.

Priodweddau Mecanyddol: Hyblygrwydd, Brau, Sensitif i Leithder
Mae dalennau mica tenau (0.05-0.5 mm) yn hyblyg, ond mae dalennau mica trwchus yn frau. Gall y defnydd gael ei blygu o amgylch cromliniau ond bydd crychiadau miniog yn achosi iddo gracio. Mewn gweithgynhyrchu gwresogyddion mae mica yn marw-dorri'n gyffredin i ffurfiau union gyda thyllau ar gyfer pinnau terfynell neu slotiau ar gyfer gwifren gwrthiant.

Mae'r cryfder tynnol yn gyffredinol isel ac mae'r deunydd yn gneifio gwan. Ni fydd Mica yn cael ei ddefnyddio fel aelod strwythurol, ond bydd yn cael ei gynnal yn fecanyddol gan y gwresogydd metel neu'r platiau clampio.

Anfantais yw amsugno lleithder. Mae Mica yn ddeunydd hygrosgopig. Mae amsugno lleithder yn lleihau'r ymwrthedd inswleiddio arwyneb a gall achosi gollyngiadau trydanol neu siorts. Felly, nid yw gwresogyddion mica yn briodol ar gyfer gwasanaeth trochi, neu leoliadau lleithder uchel oni bai eu bod wedi'u selio'n hermetig. Rhaid i wresogydd mica sy'n cael ei ddefnyddio gael ei "bobi allan" (cylch cynnes-cynnes i fyny) i ddileu unrhyw leithder amsugno gan nad yw'r darlleniadau inswleiddio isel cychwynnol yn cael eu hargymell.

Gwrthwynebiad gwael i sgraffinio. Gall ymylon metel garw grafu neu bowdreiddio arwynebau mica. Rhaid i'r Cynulliad fod yn llyfn rhannau deburred gywir.

Inswleiddwyr Mica, Ceramig a Pholymer – Beth yw'r Gwahaniaeth?
Mae'r tabl isod yn cymharu mica â deunyddiau insiwleiddio trydanol eraill a ddefnyddir yn gyffredin ar gyfer elfennau gwresogi:

Eiddo Mica (Muscovite) Polymer Ceramig (Alwmina, Steatite) (PTFE, PEEK, Silicôn)
Max. tymheredd parhaus 500-600 gradd 800-1200 gradd (alwmina) PTFE: 260 gradd; PEEK: 250 gradd; Silicôn: 200ºC
Dargludedd thermol (W/mK) 0.5 - 0.7 25 - 30 (alwmina) PTFE: 0.25; Silicôn: 0.2-0.3
Cryfder dielectrig (kV/mm) ~20 10 - 15 (alwmina) PTFE: ~20, PEEK: ~20, Silicôn: ~15
Hyblygrwydd mewn dalennau tenau Hyblygrwydd mecanyddol Anhyblyg, brau Hyblyg (yn enwedig silicon)
Gwrthiant lleithder Isel (hygrosgopig) Ardderchog (ddim yn amsugno) Ardderchog (-ymlid dŵr)
Mathau cyffredin o wresogyddionBand gwresogyddion, gwresogydd stribed, gwresogydd cetris inswleiddio craidd Gwresogyddion trochi, tymheredd uchel, cast-mewn gwresogyddion, gwresogyddion tiwbaidd Elfennau gwresogi hyblyg, padiau gwresogi tymheredd isel-
Cost gymharol Isel i gymedrol Canolig i uchel Canolig uchel (PEEK)
Ceisiadau Inswleiddio Mica mewn Platiau Gwresogi
Defnyddir Mica yn fwyaf nodweddiadol wrth gynhyrchu platiau gwresogi.

Cynheswyr band Mica - Mae mica ar ffurf dalennau crwm wedi'u lapio o amgylch wyneb silindrog, gyda gwifren gwrthiant wedi'i dorchi dros y mica ac ail haen mica ar ei ben. Mae'r strwythur cyfan wedi'i ddiogelu mewn band metel.

Gwresogyddion Stribed Mica - Cydosodiadau mica fflat neu grwm a ddefnyddir ar gyfer gwresogi platennau, marw a phlatiau gwasgu.

creiddiau gwresogydd cetris - Mae gwifren ymwrthedd yn cael ei throelli mewn rhigolau ar graidd ceramig neu fandrel, sydd wedi'i amgylchynu mewn dalen mica. Mae'r mica yn insiwleiddio'r wifren yn drydanol o'r wain fetel allanol.

Gwresogyddion aer. Defnyddir Mica mewn gwresogyddion dwythell i insiwleiddio gwifrau gwrthsefyll coil agored ar dymheredd uwchlaw cyfyngiadau inswleiddio polymer.

Defnyddir Mica fel arfer mewn dyluniad gwresogydd tymheredd uchel pan fydd y tymheredd gweithredu yn fwy na'r cyfyngiad 200-260 C o PTFE neu silicon, ond mae angen ynysydd tenau, ffurfadwy. Uwchben 800 C, defnyddir ynysyddion cerameg (alwmina neu steatite) yn gyffredinol, ond nid ydynt yn hyblyg.

Ystyriaethau a Chyfyngiadau Dylunio
Mae'n werth nodi bod gan mica nifer o gyfyngiadau y mae angen eu hystyried wrth ddylunio gwresogydd.

Sensitifrwydd lleithder - Dylai gwresogyddion Mica sydd wedi'u storio mewn amgylchedd llaith gael eu "pobi allan" ar dymheredd isel (100-150 gradd ) am oriau lawer cyn cymhwyso pŵer llawn. Mae terfyniadau wedi'u selio ac amgįu yn helpu i leihau mynediad lleithder.

Brau o dan straen mecanyddol - Gall cynfasau mica chwalu os yw amgaeadau'r gwresogydd yn cael eu gorbwysleisio neu os yw anghydbwysedd ehangu thermol yn achosi straen cywasgol. Argymhellir clirio digonol a dyfeisiau clampio wedi'u llwytho yn y gwanwyn.

Gostyngiad tymheredd uchel ymwrthedd inswleiddio - Mae Mica yn dal i fod yn ynysydd ardderchog ar dymheredd uchel, ond mae ei wrthedd cyfaint yn gostwng yn ôl nifer o orchmynion maint. Ar gyfer cymwysiadau foltedd uchel iawn (dyweder, 1000 V+) efallai y bydd angen mwy nag un haen o mica neu mica mwy trwchus.

Nid ar gyfer trochi - Ni ddylai Mica fyth fod mewn cysylltiad uniongyrchol â hylifau. Mae dŵr yn mynd i mewn, ac mae'r inswleiddio'n methu'n gyflym, ac mae'r trydan yn gollwng. Gwneir gwresogyddion trochi gyda powdr magnesiwm ocsid (MgO) neu PTFE yn lle hynny.

Casgliad: Ynysydd wedi'i brofi amser ar gyfer sawl cynllun plât gwresogi tymheredd uchel
Mae Mica yn cynnig cyfuniad unigryw o inswleiddio trydanol tymheredd uchel mewn dalen denau, ffurfadwy. Gall Mica lenwi'r bwlch rhwng polymerau tymheredd isel a serameg tymheredd uchel anystwyth, gyda thymheredd gwasanaeth parhaus o 500-600 gradd (muscovite) neu 700-800 gradd (phlogopite), cryfder dielectrig o tua 20 kV/mm a dargludedd thermol o 0.5–0.7 W/m·K.

Mae'n addas iawn ar gyfer gwresogyddion band, gwresogyddion stribed a creiddiau gwresogydd cetris lle mae angen hyblygrwydd, proffil tenau a gwrthsefyll tymheredd. Fodd bynnag, rhaid goresgyn ei frau, ei amsugno lleithder a'i anallu i berfformio mewn lleoliadau llaith trwy ddylunio a chymhwyso'n ofalus. Mae'r dewis o ddeunydd inswleiddio yn bwysig ar gyfer diogelwch trydanol a pherfformiad thermol ac mae mica yn dal i fod yn ddewis profedig ar gyfer ystod eang o blatiau gwresogi diwydiannol sy'n gweithio mewn sefyllfaoedd tymheredd uchel sych.