Одлуке о материјалној науци у грејачима кертриџа на екстремним{0}}температурама
Остави поруку
Ако причате о индустријском грејању, неко би вероватно изнео „нерђајући челик” као да је једно. У ствари, произвођачи кертриџ грејача бирају између низа легура, од којих је свака најпогоднија за одређени распон температура и хемијских услова. Ови избори материјала одлучују да ли грејач траје годинама или се поквари месецима када се користи на -40 степени.
За већину индустријских употреба, нерђајући челик 304 је најбољи материјал за употребу. Има 18% хрома и 8% никла, што га чини веома отпорним на оксидацију до 800 степени и одржава га робусним на веома ниским температурама. Аустенитна структура зауставља прелазак дуктилног-у-кртог који се дешава код угљеничних челика, тако да се омотач неће разбити када почне да се хлади или прође кроз термички циклус. За већину индустријских употреба у хладним климама, као што су машине на отвореном, расхладна опрема и опште процесно грејање, 304 је оптимална мешавина перформанси и цене.
Додавање 2–3% молибдена оригиналној композицији 304 чини нерђајући челик 316Л далеко отпорнијим на хлориде и индустријске хемикалије. Ово је такође важно у приобалним ситуацијама, хемијској преради или примени у храни где со или кисела средства за чишћење могу оштетити обичан нерђајући челик. „Л“ означава низак садржај угљеника (мање од 0,03%), који спречава стварање карбида током заваривања, што може да изазове корозију. 316Л вреди додатних 20–30% трошкова јер дуже траје у кертриџ грејачима који су изложени и -40 степени и корозивном окружењу.
Инцолои 800 и 840 су најбоље опције за тешке послове. Легуре никла-гвожђа-хрома имају 30–35% никла, док нерђајући челик има само 8–10%. То их чини бољим у отпорности на оксидацију и карбуризацију на високим температурама. Што је још важније за употребу по хладном времену, они задржавају своју невероватну механичку чврстоћу и дуктилност чак и када се температура много промени. Висока концентрација никла такође га чини отпорним на топлотни удар, што се дешава када се грејач укључи и искључи на -40 степени.
3.јпг Делови у унутрашњости користе материјале који су једнако специфични. Отпорна жица је обично направљена од НиЦр 80/20, који је 80% никла и 20% хрома. Овај материјал је изабран јер има сталне карактеристике отпорности и може издржати оксидацију до 1200 степени. ФеЦрАл (гвожђе-хром-алуминијум) и друге легуре могу да поднесу веће максималне температуре по нижој цени, али су мање дуктилне и њихова отпорност се брже мења када се температура промени. НиЦр 80/20 је и даље индустријски стандард за доследне перформансе на температурама од -40 степени до +800 степени.
Изолација од магнезијум оксида може изгледати као уобичајени материјал, али нивои чистоће могу бити веома различити. МгО техничког квалитета има нечистоће које смањују његову топлотну проводљивост и диелектричну чврстоћу. МгО високе-не чистоће специјализованих произвођача, као што су Татехо из Јапана и УЦМ из УК, има топлотну проводљивост већу од 6 В/м·К и изолациони отпор већи од 10¹⁴ Ω·цм на 20 степени. У системима са пуно вати по квадратном инчу, ова чистоћа је веома важна јер спречава да се топлота заглави између жице и омотача и спречава распад струје.
Изолација оловне жице мора одабрати праве материјале више од било које друге врсте изолације. Мора да остане флексибилан на -40 степени и да може да издржи 250 степени на месту спајања грејача. Стандардни ПВЦ не успева у оба случаја: постаје крт испод -10 степени и топи се на 105 степени. Силиконска гума се може савити на -60 степени и остати на 200 степени, али не може да поднесе огреботине. Одговор је да се направи од композита, са плетеницом од фибергласа за отпорност на топлоту и силиконским или тефлонским премазом за заштиту од хемикалија и воде. Жица са језгром од чистог никла са минералном изолацијом (МИ кабл) може да издржи температуре од -200 степени до +600 степени и потпуно је водоотпорна.
Никл-манган или чисте легуре никла се користе за прикључне пинове и унутрашње везе. Ове легуре одговарају својствима термичке експанзије нерђајућег омотача и обезбеђују електричне канале који не рђају. Месингани или бакарни терминали су јефтинији, али када се користе са нерђајућим челиком, формирају ћелије галванске корозије. Такође постају тврђи како се загревају и хладе, што може изазвати проблеме са везом.
