認識主流合金:鎳鉻跟鐵鉻鋁
在工業加熱的應用上,最常看到、也最主要的兩大金屬電熱材料,就是鎳鉻(Ni-Cr)合金和鐵鉻鋁(Fe-Cr-Al)合金。它們各有各的優勢,但適合用在哪裡就差很多了:
●鎳鉻(Ni-Cr)合金:像 Ni80Cr20 這類合金,最大的優點在於它非常耐用、很穩定。它在高溫下比較不會脆裂,而且耐受溫差變化的能力很強。因此,對於那些需要頻繁開關啟動、或者需要盤繞、彎曲成型的電熱管或加熱帶來說,鎳鉻合金就是首選的材料。
●鐵鉻鋁(Fe-Cr-Al)合金:這種合金最大的特色,是它能承受的最高工作溫度更高,而且成本比較低。因為它加入了鋁元素,在碰到高溫氧化時,表面會形成一層保護力很好的氧化鋁保護層,這讓它可以在比鎳鉻更高的溫度下工作。它經常被用在一些高溫工業爐或乾燥設備中。不過,它也有個缺點,就是在高溫環境下會比較脆弱,所以在設計和加工時必須更加小心。
到底要選哪一種電熱材料,完全要看您的實際應用環境跟溫度需求,絕對不能只看價格,更要仔細考量它的使用壽命和穩定度。
絕緣與傳熱的隱形英雄:氧化鎂粉
您或許會覺得,加熱器最重要的挑戰在於電熱材料,但其實,在管狀加熱器(也就是電熱管)裡面,絕緣填充物的重要性絕對是排第二。在電熱管的結構中,電熱絲是被包在護套管裡面的。我們需要確保電熱絲跟護套管之間「不會導電」,但同時又要讓熱能「有效率地傳遞出去」到護套管表面,這對材料的要求其實是很矛盾的。而「氧化鎂粉」(MgO),就是解決這個矛盾的完美材料。
優質的 MgO 之所以無可取代,是因為它具備以下特性:
●絕佳的電氣絕緣能力:無論在常溫還是高溫下,它都能很可靠地阻止電熱絲短路到金屬護套管上,確保您使用的安全。
●出色的熱傳導能力:跟空氣或其他多數絕緣材料相比,高密度填充的 MgO具有很好的導熱效果,能快速把電熱絲產生的熱能導到護套管表面,提高整體的加熱效率。
只有透過專業的填充技術,搭配高品質的 MgO 粉末,才能保證電熱管在嚴苛的工業環境下,用起來既安全又長久。