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不同工艺碳素纤维硅碳棒的电热温升和热惯性

    为了提高碳素硅碳棒的电热性能,测试了不同工艺碳素纤维硅碳棒的电热温升和热惯性,针对破素纤维硅碳棒的结构特性,建立了其传热方程并进行求解.结果表明;无芯破素纤维硅碳棒在相同表面负荷范围内的电热温升约高出支撑芯硅碳棒zo℃以上,而股线无芯硅碳棒的瞬时温升约高出支撑硅碳棒以上;惰性气氛下对碳素纤维进行瞬时高温除杂,所得硅碳棒电热温升和时瞬时温升约高出其他硅碳棒o℃以上;采用s%和30%两种定型胶质量浓度所得硅碳棒的电热温升差约40℃左右、140。时瞬时温升差约60℃左右,较高质量浓度的定型胶可提高硅碳棒电热温升、减小热惯性.碳素纤维的发射率是影响硅碳棒电热性能的重要指标,提高发射率可获得电热温升高、热惯性小的破素硅碳棒.碳素纤维具有优异的热辐射特性,作为航空航天领域辐射防热材料得到广泛应用.在民用领域,以碳素纤维作为发热基体的电热设备,如红外加热器、工业加热炉以及医用理疗仪等层出不穷,这使得碳素纤维在电热领域展现出越来越大的发展潜力[I-4J碳素纤维发热体主要有长丝碳素纤维和粘胶基短纤维针刺制成的碳毡发热带,山东大学碳纤维中心在此基础上自主研发了一种以长丝碳素纤维经高温定型的复合无芯碳素纤维硅碳棒,并取得了专利.本文以无芯、有芯以及碳毡硅碳棒为研究对象,系统分析了其电热性能与制备工艺之间的相关性,为高性能碳素纤维硅碳棒的研发提供了重要依据.
    选用T300碳素纤维作为硅碳棒的制备原材料,通过调整纤维的K数和股数、改变电热体的加捻及编织工艺,有芯电热硅碳棒使用单股、多股加捻合股工艺;无芯电热硅碳棒采用多股编织工艺,选用合适含量的胶粘剂经高温定型制成,保证发热芯的韧性和自立性;碳毡选用国产粘胶基短纤维制毡而成,硅碳棒的真空封装及后续处理协助完成.碳素纤维电热硅碳棒类型及发热芯线型,如表1所示.
    采用电压表、电流表测定硅碳棒的电压、电流;电功率采用连有可控硅调压装置的电功率计测量;采用TM6801 B型点温计感知碳素纤维硅碳棒的表面温度,测温点选取硅碳棒有效发热区的中心位置。www.beritawan.com

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