碳纖維基本知識
碳纖維（Carbon Fiber）是一種以聚丙烯腈（PAN）、瀝青、粘膠纖維等為原料，經(jīng)預(yù)氧化、碳化、石墨化而制得的含碳量大于90%的高強(qiáng)、高模、耐高溫特種纖維。碳纖維是一種與人造絲、合成纖維絲一樣的纖維狀碳材料。通常的碳纖維是指由碳和石墨所制備成的碳纖維材料。
碳纖維是一種新型的高性能纖維增強(qiáng)材料，它具有高強(qiáng)度、高模量、耐高溫、耐磨、耐腐蝕、抗疲勞、抗蠕變、導(dǎo)電、導(dǎo)熱和遠(yuǎn)紅外輻射等諸多優(yōu)異性能。它可以依復(fù)合材料形式減輕構(gòu)件重量，從而提高構(gòu)件的技術(shù)性能?，F(xiàn)已廣泛應(yīng)用于航天、航空、新型紡織機(jī)械、石油化工、醫(yī)藥器械、汽車、機(jī)械制造、建筑行業(yè)、文體用品、電信、電加熱等*領(lǐng)域。它的廣泛應(yīng)用將會*地改變我們的生活方式和提高我們的生活質(zhì)量。
用碳纖維復(fù)合的工程材料優(yōu)于金屬材料，其抗拉強(qiáng)度高于鋼材3-4倍；剛度高于2-3倍；耐疲勞性高于2倍；重量比鋼材輕3-4倍；熱膨脹小4-5倍。碳纖維作為電熱材料具有升溫迅速、使用壽命長、節(jié)能和遠(yuǎn)紅外*等優(yōu)異性能。有效的解決了金屬發(fā)熱體易氧化、使用壽命短的缺點(diǎn)。因此碳纖維的出現(xiàn)使纖維復(fù)合材料和電熱材料具有更廣闊的發(fā)展和應(yīng)用前景。
隨著各種纖維材料增強(qiáng)技術(shù)逐漸變的與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)同樣重要及電熱性能的優(yōu)異，碳纖維材料的發(fā)展過程先后因起了諸多發(fā)達(dá)國家和發(fā)展中國家的關(guān)注，才有了碳纖維材料今天大力發(fā)展的形勢。在碳纖維材料的研究和開發(fā)過程中，科技工作者已經(jīng)認(rèn)識到，碳纖維材料是進(jìn)入二十一世紀(jì)的有誘惑的纖維增強(qiáng)材料和電熱材料。
★碳纖維紅外線石英電熱管
碳纖維發(fā)熱體是本世紀(jì)競爭力的高科技材料，它的出現(xiàn)在電熱領(lǐng)域掀起了一場新的革命，碳纖維發(fā)熱體替代金屬發(fā)熱體將成為一種必然的趨勢。
碳纖維紅外線石英電熱管是一種區(qū)別于金屬絲、鹵素等傳統(tǒng)電熱管的高科技產(chǎn)品，具有使用壽命長、電熱轉(zhuǎn)換效率高、紅外線輻射、健康環(huán)保等優(yōu)異性能。
一、產(chǎn)品簡介：1、產(chǎn)品簡介
本產(chǎn)品發(fā)熱體基材為進(jìn)口碳纖維發(fā)熱體，具有功率余量大、耐高溫、高熱能力強(qiáng)、使用壽命長、且功率可隨意調(diào)節(jié)等優(yōu)點(diǎn)。碳纖維紅外線石英電熱管產(chǎn)品，符合GB／T2423、3-1993電子電工產(chǎn)品基本環(huán)境實(shí)驗(yàn)規(guī)規(guī)程，試驗(yàn)Ca：恒定濕熱實(shí)驗(yàn)方法及GB4706﹒1-1992家用和類似電器的安全通用要求。
2、產(chǎn)品性能特點(diǎn)
＊ 電氣性能穩(wěn)定
碳纖維石英電熱管通電以后，在頻繁啟動、關(guān)閉和*連續(xù)工作中，功率穩(wěn)定在一定公差范圍之內(nèi)，不會產(chǎn)生任何的瞬間功率沖擊。
＊熱效率高，碳纖維發(fā)熱體是純黑體材料，在電熱轉(zhuǎn)換過程，可見光很少，電熱轉(zhuǎn)換效率達(dá)95％以上，比鎳、鉻、鎢、鉬等到材料作為發(fā)熱體的加熱器，可節(jié)能30％；在相同功率下，比鎳鉻金屬電熱管輻射溫度高30℃，比鎢鉬絲石英電熱管高15℃。發(fā)出的紅外線，被人體、衣物、水等直接吸收性特強(qiáng)，在熱傳遞過程中熱量損失??；對碳水化合物吸收更強(qiáng)，有良好碳原子諧振效應(yīng)，產(chǎn)品效能大大提高。
碳纖維發(fā)熱體具有升溫迅速、熱滯后小、發(fā)熱均勻、熱輻射傳遞距離遠(yuǎn)、熱交換速度快等特點(diǎn)。工作過程中光通量遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于金屬發(fā)熱體的電熱管（見下表），電熱轉(zhuǎn)換效率高達(dá)95%以上（也就是說你用1000w的普通電熱管，用碳纖維電熱管的時(shí)候只需要700w）。
＊遠(yuǎn)紅外和實(shí)用性集于一身
碳纖維石英電熱管的能量發(fā)射方式是以遠(yuǎn)紅外輻射為主，其中遠(yuǎn)紅外輻射效率達(dá)到了70%以上。碳纖維石英電熱管在通電以后，會輻射出可以加熱物料的紅外線能量。遠(yuǎn)紅外線輻射加熱燈管的紅外線輻射波長為2.3--14μm，主要用于高紅外加熱技術(shù)，以高密度、高能量、高強(qiáng)輻射方式對工件加熱，適合現(xiàn)代生產(chǎn)工藝高產(chǎn)量、高品質(zhì)的要求。這段波長的遠(yuǎn)紅外線譜被稱為“生命之光”，占整體波長的80%以上。同時(shí)它能夠被空氣中的水分子吸收產(chǎn)生共振摩擦熱效應(yīng)，實(shí)現(xiàn)了快速提高采暖環(huán)境溫度的作用。特別是能有效的活化人體組織細(xì)胞、促進(jìn)血液循環(huán)、加速新陳代謝、增強(qiáng)免疫能力，同時(shí)還具有防臭除濕抗菌等效果。
＊使用壽命長
碳纖維石英電熱管，其壽命≥6000小時(shí)以上，在頻繁啟動、關(guān)閉和*連續(xù)工作中，發(fā)熱體無氧化和擊穿現(xiàn)象，發(fā)熱光色均勻、管壁內(nèi)外清潔。
＊產(chǎn)品特性
與金屬發(fā)熱體不同，碳纖維本身的特性，它*避免了電磁場的產(chǎn)生。在烤漆設(shè)備上應(yīng)用避免了傳統(tǒng)方式漆的表面凹凸不平的現(xiàn)象，使質(zhì)量品質(zhì)得到進(jìn)一步提高。
二、技術(shù)參數(shù)
| 電 壓（V） | 24．36．72．100．110．115．120．220．230．240．380 |
| 功 率（W） | 150-200 | 功率誤差（％） | ＋5～－10 |
| 長 度（mm） | 180－1800 | 長度誤差（mm） | ±2 |
| 管 徑￠（mm） | 8．10．12．14．18．22．28．32 | 管徑誤差（mm） | ±0．05 |
| 電一熱轉(zhuǎn)換效率（％） | ≥95％ | zui高工作溫度（℃） | ≤ 800 |
| 電一熱輻射轉(zhuǎn)換效率 | ≥70％ | zui高發(fā)熱溫度（℃） | ≤ 900 |
| 法向全發(fā)射率（％） | ≥88％ | 紅外線波長（μm） | 1．5～12 |
| 色 溫（K） | 800～1500 | 平均使用壽命（h） | ≥ 6000 |
| 耐冷熱驟變 | 1．2倍電壓下、強(qiáng)制或室溫冷卻21個(gè)循環(huán)無異常 | 泄漏電流（mA） | 1.36倍電壓下 ≤0.5mA |
三、碳纖維紅外石英電熱管與金屬發(fā)熱體電熱管光通量比較
| 序號 | 檢驗(yàn)項(xiàng)目 | 單位 | 檢驗(yàn)結(jié)果 |
| | 功率（W） | 碳纖維 | 金屬 |
| 1 | 總光通量 | 400 | Lm | 3．50 | 68．2 |
| 2 | 600 | 3．70 | 228．0 |
| 3 | 800 | 12．6 | 712．9 |
| 4 | 1000 | 85．5 | 2302．5 |
四、產(chǎn)品用途：
本產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于取暖器、暖風(fēng)機(jī)、浴霸、遠(yuǎn)紅外理療、美容儀器等各類取暖及遠(yuǎn)紅外保健領(lǐng)域。
本產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于食品烘干機(jī)械、茶葉烘干機(jī)械、假發(fā)烘干等烘干和干燥及各類遠(yuǎn)紅外烘干（干燥）烤箱領(lǐng)域。
本產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于烤漆、噴塑、塑料設(shè)備等及各種烘干通道。
本產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于蔬菜大棚保溫種植、泵房干燥、除潮等領(lǐng)域。
本產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于消毒柜、光波爐、面包機(jī)、多士爐、食品烤箱等。
本產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于各類酸質(zhì)的加溫、化學(xué)反應(yīng)釜等化工領(lǐng)域。
五、安裝使用注意事項(xiàng)：
1、水平安裝時(shí)傾斜度不大于30度。
2、使用時(shí)配用鋁反射罩或不銹鋼反射罩，平面或拋物面反射罩。但拋物反射罩*：提高輻射的利用率高，本廠可代加工。
3、應(yīng)避免劇烈振動和搖動。
4、加熱元件與被加熱物之間距離*控制為150一450毫米為宜，視烘干物體的具體狀況而定。
5、石英加熱元件屬脆性材料，安裝使用時(shí)應(yīng)注意安全、使用時(shí)根據(jù)被加熱物件的具體情況，采取必要的防護(hù)措施，以免產(chǎn)生機(jī)械損傷。
★碳纖維與金屬發(fā)熱體、PTC等材料比較
1、與金屬發(fā)熱體比較
碳纖維電熱體是一種全黑體材料，電熱轉(zhuǎn)換效率高。在電熱過程中抗拉強(qiáng)度沒有*改變。前期處理方法合理，高溫狀態(tài)下使用，不氧化，其單位面積的電流負(fù)荷不發(fā)生改變。
金屬電熱體黑度系數(shù)較小，電熱轉(zhuǎn)換過程存在著可見光，因此表現(xiàn)出電熱轉(zhuǎn)換效率低。高溫狀態(tài)下金屬絲表面易氧化，由于氧化層不斷的增厚電陰不斷的增大，造成了金屬絲有效單位面積的電流的負(fù)荷增大，因此易燒斷。在相同的電流負(fù)荷面積下，金屬絲的強(qiáng)度比碳纖維低6~10倍，在使用過程中易折斷。通過碳纖維電熱體與金屬絲電熱體電熱特性和機(jī)械性能的比較，不難看出碳纖維電熱體，是目前能夠*解決由于金屬電熱體的不可靠而引起的質(zhì)量缺點(diǎn)。
2、與PTC電熱材料比較
PTC電熱體大都有陶瓷材料或塑料材料制成，利用陶瓷材料或塑料材料電子缺位進(jìn)行電熱轉(zhuǎn)換的。由于陶瓷材料的純度低的問題，塑料材料的聚合問題和二者材料不均勻問題，造成PTC電熱體在電熱轉(zhuǎn)換的使用過程中很容易出現(xiàn)彌散性的局部擊穿，使擊穿部位的電阻不斷增大，從而使PTC電熱體顯現(xiàn)出整體電阻的增大，加熱功率出現(xiàn)衰減。
碳纖維電熱體是由穩(wěn)定的大分子量的長鏈碳結(jié)構(gòu)組成。在電熱轉(zhuǎn)換過程中不存在著彌散性的局部擊穿問題，在使用過程當(dāng)中也就不存在電熱功率衰減。因此用碳纖維電熱體做成的電熱元件可以廣泛使用在對電熱功率要求穩(wěn)定的環(huán)境中。
★單端出線碳纖維紅外線石英電熱管
一、單端出線碳纖維經(jīng)紅外線石英電熱管是一種新型電熱管，主要用于酸堿液體加熱，電鍍、印染機(jī)械、醫(yī)藥機(jī)械、退火爐窯等相關(guān)加熱領(lǐng)域。
二、產(chǎn)品特點(diǎn)
采用純黑體的高科技材料碳纖維作為發(fā)熱芯體，具有電熱轉(zhuǎn)換效率高，熱滯后效應(yīng)小。
三、產(chǎn)品規(guī)格描述
| 名稱 | 型號 | 電壓（V） | 功率（W） | 管徑（mm） | 長度（mm） |
| 單端出線A型 | TSD-A-1 | 220～240 | 300～1500 | 14～18 | 300～1300 |
| TSD -A-2 | 380 | 1000～1500 | 14～18 | 550～1300 |
| 單端出線B型 | TSD -B-1 | 220～240 | 1000～2500 | 28～32 | 550～1300 |
| TSD -B-2 | 380 | 1000～2500 | 28～32 | 550～1300 |
四、注意事項(xiàng)
1、石英電熱器不適合用于含氫氟酸性溶液及大堿性溶液的加熱，在此類溶液中*使用石英管表面易溶解穿孔。
2、在鋁氧化強(qiáng)酸拋光和有固體沉積的液體加熱時(shí)，需時(shí)酸液中的固體沉積物定期清除，以免粘附石英管表面，產(chǎn)生低熔點(diǎn)化合物，腐蝕破壞石英管。
3、低表面功率設(shè)計(jì)（4.5w/cm2），稠性溶液中加熱應(yīng)選用低表面功（2.5w/cm2）設(shè)計(jì)，確保產(chǎn)品的使用壽命。
4、電熱器的體積尺寸不可隨便更改及更改表面積，否則會使電熱器的表面功率過大影響使用壽命。
5、所有加熱器應(yīng)配過熱保護(hù)器或PT100感溫探頭，確保使用壽命與設(shè)備安全。
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