Топлоизолационен материал от въглеродни влакна

Комбинацията от мек филц и твърд/твърд филц по същество включва балансиране на три неща: топлопроводимост (твърда/газова фаза), радиационен топлопренос и структура и монтаж. Фокусирането само върху един индикатор (като най-ниската топлопроводимост при висока температура) обикновено ще доведе до проблеми в области като здравина, стабилност на размерите, изтичане на топлина по шевовете и отделяне/замърсяване на влакна.

1. Функционално позициониране на два видаФилц

Мек филце по-скоро като "термично съпротивително тяло + адаптиращ слой."

Предимства: Гъвкав, свиваем, способен да се приспособява към неправилни повърхности, силна способност за запълване на шевове и висока толерантност на сглобяване. Рискове: Умерена стабилност на размерите, устойчивост на ерозия/износване и устойчивост на пробиване; топлопроводимостта се променя значително след компресията (уплътняването увеличава контакта на твърдата фаза, което води до увеличаване на еквивалентната топлопроводимост).

Твърд филце по-скоро като "структурна/термична защита на повърхността + запазващ формата слой." 

Често срещан подход е да се импрегнира мек филц със смола и след това да се карбонизира, за да се създаде "ламиниран/втвърден филц", който може да се обработва и има по-висока якост. Някои компании за въглероден филц изрично заявяват, че техните продукти са „изработени от мек филц, импрегниран със смола“ и осигуряват типични параметри като топлопроводимост и плътност при висока температура. Рискове: Втвърдяването/уплътняването често повишава топлопроводимостта на твърдата фаза; едновременно с това твърдият слой е по-"крехък", което го прави по-склонен към напукване в близост до шевове или точки на фиксиране при термично циклично/напрежение при сглобяване (изисква анализ на структурните детайли).

2. Ядрото на композитния дизайн: Даване на приоритет на "радиацията" в подреждането на плътността (особено в края на високата температура).

Рамката за приравняване на радиацията към (k_rad) и обясняване на ролята на микроструктурата с помощта на коефициент на екстинкция/оптична дебелина е много подходяща за насочване на наслояването на мек/твърд филц: радиационният термин в края на високата температура се увеличава с (T3), докато (k_rad) е приблизително пропорционален на (1/βR) в приближението на дифузията на Rosseland; колкото по-голяма е оптичната дебелина (τ=βL), толкова по-"непрозрачен" е материалът и толкова по-трудно е за радиацията да проникне.

Заключение (най-полезно за наслояване): За да потиснете радиацията, дайте приоритет на поставянето на слоеве с по-висока екстинкция/по-голяма оптична дебелина близо до горещата повърхност; за потискане на топлопроводимостта на твърдата фаза, дайте приоритет на контролирането на обемната дебелина. Това е физическата начална точка на "градиент на плътност/йерархична структура".

3. Три най-често използвани и по-малко склонни към проблеми структурни комбинации

A: Тънък твърд филц върху гореща повърхност + дебел мек филц на гърба („Гореща повърхностна кожа + изолиращо тяло“)

Кога да използвате: Когато горещата повърхност е подложена на абразия/ерозия/отстраняване на триене или когато трябва горещата повърхност да бъде обработена (нарязване, позициониране, структури за насочване на въздух/поток).

Пазете се от отделяне на влакна, повдигане на въздушния поток или деформация, причинена от локализиран термичен удар върху меката филцова гореща повърхност.

Защо е ефективен: Тънкият твърд филц, близо до горещата повърхност, може да "абсорбира" част от радиацията (увеличавайки оптичната дебелина на горещия край), като същевременно осигурява устойчива на износване опора; основната дебелина все още се поема от мекия филц, избягвайки да направи цялостната структура твърде плътна, което би увеличило топлопроводимостта на твърдата фаза.

Ключови точки: Не прекалявайте с дебелината на твърдия филц: Колкото по-дебел е твърдият слой, толкова по-голям е рискът от топлопроводимост на твърдата фаза/топлинен мост; стойността на твърдия слой се крие по-скоро в "радиационно екраниране от горещ край + механична кожа".

Вариант B: Мек филц с гореща повърхност (с опционално графитно фолио/хартия) + външна плоча от твърд филц („чиста гореща повърхност + структурен екзоскелет“) 

Кога да се използва: Типична високотемпературна пещ/вакуумна пещ/облицовка на пещ за синтероване: Горещата повърхност дава приоритет на чистотата и равномерността на температурата, докато външната повърхност дава приоритет на фиксирането и запазването на формата.

Изолационният слой трябва да бъде направен в "модулен/сменяем" панел или цилиндър.

Доказателства от промишлената практика: Този тип решение за облицовка на пещта използва меки/твърди филцови плочи за създаване на правоъгълна или многоъгълна изолация на кухината на пещта. Обществено достъпната информация изрично споменава добавянето на графитно фолио между слоевете за подобряване на производителността и уплътняването на връзката и подчертава постигането на трайни и херметични връзки чрез системи за свързване/фиксиране.

Защо работи тази подредба: Мекият филц прилепва по-лесно към горещата повърхност, намалявайки пролуките (пролуките лесно могат да се превърнат в "радиационни канали" при високи температури); графитно фолио/повърхностен слой също осигурява функции за "отражение/изолация/предотвратяване на влакна"; външният твърд филц поддържа структурата и монтажа (шипове, скоби, припокривания), намалявайки риска от смачкване или разместване на мекия филц.

Вариант C: Многослоен с йерархична плътност (твърд → полутвърд → мек), с „радиационно екраниране“ в горещия край и „ниска топлопроводимост на твърдата фаза“ в студения край.

Кога да се използва: Високи температури (висок коефициент на излъчване), чувствителен към тегло/дебелина; високи изисквания за термичен цикъл и продължителност на живота, с цел намаляване на концентрацията на напрежение и риска от напукване при единични интерфейси.

Защо е по-стабилен: Това прави „високото изчезване в горещия край“ на Вариант А по-плавно: няколко слоя в горещия край осигуряват по-висока (бета) (по-висока оптична дебелина), докато основната дебелина в студения край поддържа ниска топлопроводимост на твърдата фаза; той също разпръсква градиента на компресия на монтажа и термично свиване, намалявайки "стъпките на напрежението" при твърди/меки единични интерфейси.

Semicorex предлага високо качествотоплоизолационни филцови продукти. Ако имате запитвания или се нуждаете от допълнителни подробности, моля не се колебайте да се свържете с нас.

Телефон за връзка +86-13567891907

Имейл: sales@semicorex.com