PTC發(fā)熱體散熱涂石墨烯散熱涂料實測
發(fā)布日期:2022-08-24 來源: 瀏覽次數(shù):182
PTC是Positive Temperature Coefficient 的縮寫,翻譯過來就是“正溫度系數(shù)”;所以,PTC發(fā)熱也是一類電阻式控制加熱方式;PTC發(fā)熱體的全稱就是“正溫度系數(shù)熱敏電阻發(fā)熱體”。PTC陶瓷發(fā)熱體也稱PTC加熱器,其構成為作為發(fā)熱元器件的PTC陶瓷發(fā)熱元件和起到散熱作用的鋁管/鋁片。因名稱太長不利于記憶,我國常簡稱其為PTC發(fā)熱體或PTC發(fā)熱器。
大家常見的PTC發(fā)熱體,設計的工作溫度都在250-280攝氏度。PTC發(fā)熱技術,因為其熱敏電阻的特點,其工作發(fā)熱的溫度越高電流電阻相應越大,當溫度達到設計溫度值的時候,電阻即變成無限大,就是變成絕緣體不導電了。而當發(fā)熱體溫度下降后,發(fā)熱體又會變成導電,也能繼續(xù)加熱了。此特點是由其半導體特性決定的。PTC的這種特殊的電阻性材質可以相當程度地提高電轉換成熱量的效率,與此同時,還不會出現(xiàn)發(fā)熱體高溫和過載。研發(fā)人員就是將這種熱敏電阻材質結合在陶瓷發(fā)熱體內,做成的半導體PTC陶瓷發(fā)熱體,也造出了擁有很多優(yōu)點的加熱體。如:直接把半導體陶瓷發(fā)熱材料放在水中,會產(chǎn)生各種嚴重的安全隱患,所以把PTC半導體陶瓷緊貼在加熱器水箱,把絕緣措施處理好,就制成了PTC陶瓷加熱器。
PTC加熱器的優(yōu)點:
1、電路與水分離,不會漏電到整個水路系統(tǒng),生命安全性有保障。
2、電發(fā)熱沒有電磁輻射和污染,對人身無傷害。
3、熱能轉換效率高,無明火、無光耗,不會像電阻絲那樣發(fā)紅發(fā)光,沒有多余轉換浪費,可以避免不慎碰到的燙傷、引發(fā)火災等各種安全隱患,極大地提升了電能利用率,節(jié)約能源使用。
4、使用壽命長,此類加熱器是用使用壽命一般都在在3萬小時以上。
PTC陶瓷發(fā)熱體因其優(yōu)越的性能和安全性,廣泛應用在暖風機、地暖、空調、熱風幕機、去濕機、干燥機、烘干機、浴霸、汽車等需要加熱部件的設備上。
即使擁有這么多的優(yōu)點,PTC加熱器在使用中也有缺點,即作為散熱部分的鋁管,熱輻射率較低,使得PTC發(fā)熱體能發(fā)熱,卻不能及時、大量地散發(fā)熱量出去,嚴重影響了發(fā)熱效果。而為PTC陶瓷發(fā)熱體噴涂石墨烯散熱涂料可以很大程度解決這一問題。
下面介紹一款針對PTC陶瓷發(fā)熱體特性研發(fā)的的石墨烯散熱涂料——這是一款是微晶科技研發(fā)的耐高溫水性石墨烯散熱涂料,采用高性能石墨烯粉體和耐高溫樹脂,通過獨特的技術研制而成。其利用了石墨烯優(yōu)異的熱導率(可達5300W/mK)以及良好的熱輻射率(>0.95,銅的8倍、鋁的4倍以上)的特性,使該涂料應用于物體表面時,能顯著加強表面的紅外熱輻射強度,使熱量以熱輻射的方式散發(fā)出來,對物體的散熱/熱輻射效率有很大的正向作用,
以下是實驗室實測的效果:
1.外觀.測試方法:目測;
結論:外觀均勻平整,無明顯異常。
2.物理指標.驗證散熱涂層涂覆在基材上的附著力、硬度、耐溶劑性能等物理檢測指標;
檢測項目 |
性能 |
檢測方法 |
外觀 |
黑灰色均勻涂層 |
目視 |
附著力 |
5B |
百格法 |
硬度 |
>2H |
鉛筆硬度法 |
耐溶劑測試(丁酮) |
>100次 |
1kg力 |
結論:膜層與基材附著良好,硬度較高,耐溶劑性能優(yōu)異,整體性能較好。
通電測試發(fā)熱現(xiàn)象:測試方法:發(fā)熱體接通電源,通過微型電路檢測器檢測功率變化,記錄相關數(shù)據(jù)。實驗選取兩個空白樣品,兩個涂覆石墨烯散熱漿料的樣品,從右到左分別標注為1-4號樣(測試圖如下)。
3.功率對比:
樣品編號 |
穩(wěn)定功率/W |
1# |
119.48 |
2# |
121.98 |
3# |
139.08 |
4# |
140.24 |
結論:發(fā)熱塊穩(wěn)定溫度相同的情況下,涂覆石墨烯散熱涂層的3#、4#樣品功率比1#、2#空白樣品功率提高了15.55%,相應涂層的散熱效率提高了15.55%
PTC是Positive Temperature Coefficient 的縮寫,翻譯過來就是“正溫度系數(shù)”;所以,PTC發(fā)熱也是一類電阻式控制加熱方式;PTC發(fā)熱體的全稱就是“正溫度系數(shù)熱敏電阻發(fā)熱體”。PTC陶瓷發(fā)熱體也稱PTC加熱器,其構成為作為發(fā)熱元器件的PTC陶瓷發(fā)熱元件和起到散熱作用的鋁管/鋁片。因名稱太長不利于記憶,我國常簡稱其為PTC發(fā)熱體或PTC發(fā)熱器。
大家常見的PTC發(fā)熱體,設計的工作溫度都在250-280攝氏度。PTC發(fā)熱技術,因為其熱敏電阻的特點,其工作發(fā)熱的溫度越高電流電阻相應越大,當溫度達到設計溫度值的時候,電阻即變成無限大,就是變成絕緣體不導電了。而當發(fā)熱體溫度下降后,發(fā)熱體又會變成導電,也能繼續(xù)加熱了。此特點是由其半導體特性決定的。PTC的這種特殊的電阻性材質可以相當程度地提高電轉換成熱量的效率,與此同時,還不會出現(xiàn)發(fā)熱體高溫和過載。研發(fā)人員就是將這種熱敏電阻材質結合在陶瓷發(fā)熱體內,做成的半導體PTC陶瓷發(fā)熱體,也造出了擁有很多優(yōu)點的加熱體。如:直接把半導體陶瓷發(fā)熱材料放在水中,會產(chǎn)生各種嚴重的安全隱患,所以把PTC半導體陶瓷緊貼在加熱器水箱,把絕緣措施處理好,就制成了PTC陶瓷加熱器。
PTC加熱器的優(yōu)點:
1、電路與水分離,不會漏電到整個水路系統(tǒng),生命安全性有保障。
2、電發(fā)熱沒有電磁輻射和污染,對人身無傷害。
3、熱能轉換效率高,無明火、無光耗,不會像電阻絲那樣發(fā)紅發(fā)光,沒有多余轉換浪費,可以避免不慎碰到的燙傷、引發(fā)火災等各種安全隱患,極大地提升了電能利用率,節(jié)約能源使用。
4、使用壽命長,此類加熱器是用使用壽命一般都在在3萬小時以上。
PTC陶瓷發(fā)熱體因其優(yōu)越的性能和安全性,廣泛應用在暖風機、地暖、空調、熱風幕機、去濕機、干燥機、烘干機、浴霸、汽車等需要加熱部件的設備上。
即使擁有這么多的優(yōu)點,PTC加熱器在使用中也有缺點,即作為散熱部分的鋁管,熱輻射率較低,使得PTC發(fā)熱體能發(fā)熱,卻不能及時、大量地散發(fā)熱量出去,嚴重影響了發(fā)熱效果。而為PTC陶瓷發(fā)熱體噴涂石墨烯散熱涂料可以很大程度解決這一問題。
下面介紹一款針對PTC陶瓷發(fā)熱體特性研發(fā)的的石墨烯散熱涂料——這是一款是微晶科技研發(fā)的耐高溫水性石墨烯散熱涂料,采用高性能石墨烯粉體和耐高溫樹脂,通過獨特的技術研制而成。其利用了石墨烯優(yōu)異的熱導率(可達5300W/mK)以及良好的熱輻射率(>0.95,銅的8倍、鋁的4倍以上)的特性,使該涂料應用于物體表面時,能顯著加強表面的紅外熱輻射強度,使熱量以熱輻射的方式散發(fā)出來,對物體的散熱/熱輻射效率有很大的正向作用,
以下是實驗室實測的效果:
1.外觀.測試方法:目測;
結論:外觀均勻平整,無明顯異常。
2.物理指標.驗證散熱涂層涂覆在基材上的附著力、硬度、耐溶劑性能等物理檢測指標;
檢測項目 |
性能 |
檢測方法 |
外觀 |
黑灰色均勻涂層 |
目視 |
附著力 |
5B |
百格法 |
硬度 |
>2H |
鉛筆硬度法 |
耐溶劑測試(丁酮) |
>100次 |
1kg力 |
結論:膜層與基材附著良好,硬度較高,耐溶劑性能優(yōu)異,整體性能較好。
通電測試發(fā)熱現(xiàn)象:測試方法:發(fā)熱體接通電源,通過微型電路檢測器檢測功率變化,記錄相關數(shù)據(jù)。實驗選取兩個空白樣品,兩個涂覆石墨烯散熱漿料的樣品,從右到左分別標注為1-4號樣(測試圖如下)。
3.功率對比:
樣品編號 |
穩(wěn)定功率/W |
1# |
119.48 |
2# |
121.98 |
3# |
139.08 |
4# |
140.24 |
結論:發(fā)熱塊穩(wěn)定溫度相同的情況下,涂覆石墨烯散熱涂層的3#、4#樣品功率比1#、2#空白樣品功率提高了15.55%,相應涂層的散熱效率提高了15.55%