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陶瓷电热体的应用常识

发布时间:2011/10/7 9:30:08 访问次数:1486

    1.陶瓷电热体的特殊性能  P0102BL5AA4
    陶瓷电热体是在PTC电阻器基础上发展起来的,它与PTC电阻器在基本特性及制造工艺等方面完全相同。但由于两者用途不同,工作状态不同,所以陶瓷电热体在某些特性上具有如下特殊性。
    (1)在原料的配方上,精确添加导电杂质,控制钛酸钡陶瓷材料的电阻率在30Ω/cm—lOkΩ/cm菹围之间;严格掺入稀土元素,保证陶瓷电热体的居里点高于120℃,目前可达330℃。经过这样配料才能制造适应各种技术要求陶瓷电热体。
    (2)陶瓷电热体也称为陶瓷发热体,它是以通电取得热量为目的设计制造的一种陶瓷电热元件,所以电热体比其他PTC元件的芯片大。同时电热体的图形符号采用加热元件的符号,并标记RL,如图17-6 (d)所示。
    (3)制造陶瓷电热体时,除精细加工原材料外,还采用异形工艺烧结各种形状。如图17-1 (d)所示是圆盘形,如图17-6 (a)、(b)、(c)所示分别是方形、环形、蜂窝形,还可制成口琴形和瓦楞形等,这样可以满足各种场合应用。
    (4)陶瓷电热体在应用时,最大发热功率点处于居里点附近,所以温度高,取得热量多。

         

    2.陶瓷电热体的功能原理
    陶瓷电热体加上电源后,能把电能高效地转换成热能,产生热量,提供各种应用。
    刚通电时,陶瓷电热体的常温电阻很小,只有几至十几欧,所以能导通安培级电流产生热量,温度上升。当温度升高到居里点时,电阻突然急剧增大到几十至几百干欧,于是迅速衰减电流,由大变小。在电阻增至最大值后,电流就由安培级减到最小的毫安级。之后.只要导通的小电流连续不中断,陶瓷电热体就能保持最大电阻值和最小电流值稳定不变。这样耗电功率不再增加,温度也就自动保持在某一稳定值。这是陶瓷电热体的一般工作原理。
    在应用中,如果把几个功率为100W的陶瓷电热体组合成一个发热单元,就能取得几百瓦的功率。
    陶瓷电热体比电热丝元件的发热效率高,在电热灭蚊器、取暖炉、电热锅、电热毯、暖脚器、干燥机、暖风机、电烙铁等电器中得到广泛应用。

    3.陶瓷电热体的优越性  PAM2701
    综合比较陶瓷电热体与电热丝元件的性能,陶瓷电热体具有如下优越性。
    (1)陶瓷电热体具有自动控温功能。由陶瓷电热体上述功能可知,常温电阻很小,通电开始时电流很大,温度迅速上升,当温度升高到居里点时,电阻猛增几个数量级,自动控制电流下降,减小消耗功率,使表面温度不会无限上升,而是稳定在居里点温度附近。这表明陶瓷电热体具有自动控制温度的功能。
    (2)陶瓷电热体具有人工调温功能。由于陶瓷电热体的发热功率与电阻率、居里点及放热系数有关,而放热系数取决于电热体的形状、结构、尺寸和散热条件,如果控制陶瓷电热体的性能参数和改善使用条件,就能控制它的发热量,调节发热温度。
    (3)陶瓷电热体具有自动调温功能。当环境温度导孜陶瓷电热体的温度降低时,它的电阻会随着变小,导通电流增大,消耗功率增加,温度便向居里点温度提升;当环境温度使陶瓷电热体的温度升高时,它的电阻会随之增大,控制电流下降,减少消耗功率,迫使温度向居里点温度降低。这表明,陶瓷电热体具有随环境温度变动而自动调节自身温度的功能,不存在无效的电能消耗。
    (4)陶瓷电热体具有恒温控制功能。陶瓷电热体的发热量受电源电压波动的影响极小。实验表明,电源电压在一个较大的范围内变动时,并不影响陶瓷电热体的发热量,陶瓷电热体都能自动补偿,使温度保持恒定不变。这表明陶瓷电热体具有自动恒温控制功能。
    (5)陶瓷电热体无明火、安全可靠。陶瓷电热体是整体发热件,应用中只发热、不发红、无明火、不易燃烧,将纸屑放于其上也不会起明火,因此使用安全可靠。
    (6)陶瓷电热体对电源无特殊要求。电热丝元件的发热量与电源电压的平方成正比,所以电压变化对发热量影响很大,对电源稳定性有一定要求。而陶瓷电热体则无论是交流电还是直流电,电压从3~440V均可使用。当然,选择正确的工作电压值也是至关重要的。
    (7)陶瓷电热体热交换率高,节约能源。陶瓷电热体的能量输入采用比例式,热交换率高达80%~90%;陶瓷电热体的发热量随环境温度上升自动减少,随环境温度降低自动增多。电热丝等是采用开关式能量输入,热交换率小于60%。相比之下陶瓷电热体要节约大量的能源。
    (8)陶瓷电热体响应时间快。陶瓷电热体是内在体发热,一般情况下,热容量小,热传导迅速,只要传热和散热媒介选择合适,结构设计合理,通电数秒即可达到预定温度。这表明陶瓷电热体温度上升滞盾小,从开始通电到稳定的过程很短,升温快。
    (9)陶瓷电热体寿命长。由于陶瓷电热体属陶瓷类元件,没有电热丝易氧化的缺点,也没有远红外发热石英管易破碎的缺陷,所以常说陶瓷电热体具有半永久性的长寿命。
    (10)陶瓷电热体能满足各种形状和复杂设计的要求。由于陶瓷电热体是采用一般传统陶瓷工艺生产的,所以能根据不同用途和特殊场合设计生产任意尺寸、各种形状及结构复杂的陶瓷电热体。
    总的来讲,陶瓷电热体具有升温迅速、节能、安全可靠、使用方便、成本低廉等一系列优点,所以使用广泛,发展较快。

    4.陶瓷电热体的应用特点
    (1)圆形陶瓷电热体常用在电饭煲、去湿器、保温(暖)瓶、煤油汽化炉、汽车低温启动器、电子火罐、液体加热器、电热盒、电子输液加热器、保温鞋等电器中。
    (2)长(方)形陶瓷电热体常用在电热灭蚊器、电热鞋、电热毯、复印纸去潮器、暖风机、干衣机、恒温烙铁、卷发器、空调加热器等电器中。
    (3)环形陶瓷电热体常用于液体电子灭蚊器、医疗加热环、电信设备恒温器等电器中。
    (4)蜂窝形、口琴形陶瓷电热体是考虑增大表面积,有利于通风和增加发热功率而设计的。常用于工业电烤箱、汽车暖风机、家用暖风机、烘干机、空调加热器、孵化器等电器中。

 

 

 

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    1.陶瓷电热体的特殊性能  P0102BL5AA4
    陶瓷电热体是在PTC电阻器基础上发展起来的,它与PTC电阻器在基本特性及制造工艺等方面完全相同。但由于两者用途不同,工作状态不同,所以陶瓷电热体在某些特性上具有如下特殊性。
    (1)在原料的配方上,精确添加导电杂质,控制钛酸钡陶瓷材料的电阻率在30Ω/cm—lOkΩ/cm菹围之间;严格掺入稀土元素,保证陶瓷电热体的居里点高于120℃,目前可达330℃。经过这样配料才能制造适应各种技术要求陶瓷电热体。
    (2)陶瓷电热体也称为陶瓷发热体,它是以通电取得热量为目的设计制造的一种陶瓷电热元件,所以电热体比其他PTC元件的芯片大。同时电热体的图形符号采用加热元件的符号,并标记RL,如图17-6 (d)所示。
    (3)制造陶瓷电热体时,除精细加工原材料外,还采用异形工艺烧结各种形状。如图17-1 (d)所示是圆盘形,如图17-6 (a)、(b)、(c)所示分别是方形、环形、蜂窝形,还可制成口琴形和瓦楞形等,这样可以满足各种场合应用。
    (4)陶瓷电热体在应用时,最大发热功率点处于居里点附近,所以温度高,取得热量多。

         

    2.陶瓷电热体的功能原理
    陶瓷电热体加上电源后,能把电能高效地转换成热能,产生热量,提供各种应用。
    刚通电时,陶瓷电热体的常温电阻很小,只有几至十几欧,所以能导通安培级电流产生热量,温度上升。当温度升高到居里点时,电阻突然急剧增大到几十至几百干欧,于是迅速衰减电流,由大变小。在电阻增至最大值后,电流就由安培级减到最小的毫安级。之后.只要导通的小电流连续不中断,陶瓷电热体就能保持最大电阻值和最小电流值稳定不变。这样耗电功率不再增加,温度也就自动保持在某一稳定值。这是陶瓷电热体的一般工作原理。
    在应用中,如果把几个功率为100W的陶瓷电热体组合成一个发热单元,就能取得几百瓦的功率。
    陶瓷电热体比电热丝元件的发热效率高,在电热灭蚊器、取暖炉、电热锅、电热毯、暖脚器、干燥机、暖风机、电烙铁等电器中得到广泛应用。

    3.陶瓷电热体的优越性  PAM2701
    综合比较陶瓷电热体与电热丝元件的性能,陶瓷电热体具有如下优越性。
    (1)陶瓷电热体具有自动控温功能。由陶瓷电热体上述功能可知,常温电阻很小,通电开始时电流很大,温度迅速上升,当温度升高到居里点时,电阻猛增几个数量级,自动控制电流下降,减小消耗功率,使表面温度不会无限上升,而是稳定在居里点温度附近。这表明陶瓷电热体具有自动控制温度的功能。
    (2)陶瓷电热体具有人工调温功能。由于陶瓷电热体的发热功率与电阻率、居里点及放热系数有关,而放热系数取决于电热体的形状、结构、尺寸和散热条件,如果控制陶瓷电热体的性能参数和改善使用条件,就能控制它的发热量,调节发热温度。
    (3)陶瓷电热体具有自动调温功能。当环境温度导孜陶瓷电热体的温度降低时,它的电阻会随着变小,导通电流增大,消耗功率增加,温度便向居里点温度提升;当环境温度使陶瓷电热体的温度升高时,它的电阻会随之增大,控制电流下降,减少消耗功率,迫使温度向居里点温度降低。这表明,陶瓷电热体具有随环境温度变动而自动调节自身温度的功能,不存在无效的电能消耗。
    (4)陶瓷电热体具有恒温控制功能。陶瓷电热体的发热量受电源电压波动的影响极小。实验表明,电源电压在一个较大的范围内变动时,并不影响陶瓷电热体的发热量,陶瓷电热体都能自动补偿,使温度保持恒定不变。这表明陶瓷电热体具有自动恒温控制功能。
    (5)陶瓷电热体无明火、安全可靠。陶瓷电热体是整体发热件,应用中只发热、不发红、无明火、不易燃烧,将纸屑放于其上也不会起明火,因此使用安全可靠。
    (6)陶瓷电热体对电源无特殊要求。电热丝元件的发热量与电源电压的平方成正比,所以电压变化对发热量影响很大,对电源稳定性有一定要求。而陶瓷电热体则无论是交流电还是直流电,电压从3~440V均可使用。当然,选择正确的工作电压值也是至关重要的。
    (7)陶瓷电热体热交换率高,节约能源。陶瓷电热体的能量输入采用比例式,热交换率高达80%~90%;陶瓷电热体的发热量随环境温度上升自动减少,随环境温度降低自动增多。电热丝等是采用开关式能量输入,热交换率小于60%。相比之下陶瓷电热体要节约大量的能源。
    (8)陶瓷电热体响应时间快。陶瓷电热体是内在体发热,一般情况下,热容量小,热传导迅速,只要传热和散热媒介选择合适,结构设计合理,通电数秒即可达到预定温度。这表明陶瓷电热体温度上升滞盾小,从开始通电到稳定的过程很短,升温快。
    (9)陶瓷电热体寿命长。由于陶瓷电热体属陶瓷类元件,没有电热丝易氧化的缺点,也没有远红外发热石英管易破碎的缺陷,所以常说陶瓷电热体具有半永久性的长寿命。
    (10)陶瓷电热体能满足各种形状和复杂设计的要求。由于陶瓷电热体是采用一般传统陶瓷工艺生产的,所以能根据不同用途和特殊场合设计生产任意尺寸、各种形状及结构复杂的陶瓷电热体。
    总的来讲,陶瓷电热体具有升温迅速、节能、安全可靠、使用方便、成本低廉等一系列优点,所以使用广泛,发展较快。

    4.陶瓷电热体的应用特点
    (1)圆形陶瓷电热体常用在电饭煲、去湿器、保温(暖)瓶、煤油汽化炉、汽车低温启动器、电子火罐、液体加热器、电热盒、电子输液加热器、保温鞋等电器中。
    (2)长(方)形陶瓷电热体常用在电热灭蚊器、电热鞋、电热毯、复印纸去潮器、暖风机、干衣机、恒温烙铁、卷发器、空调加热器等电器中。
    (3)环形陶瓷电热体常用于液体电子灭蚊器、医疗加热环、电信设备恒温器等电器中。
    (4)蜂窝形、口琴形陶瓷电热体是考虑增大表面积,有利于通风和增加发热功率而设计的。常用于工业电烤箱、汽车暖风机、家用暖风机、烘干机、空调加热器、孵化器等电器中。

 

 

 

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