Ki jan diferan materyèl plak chofaj (aliminyòm, kwiv, asye) konpare nan inifòmite tèmik?

Yon plak chofaj ak yon dispèsyon 10 degre atravè figi li pral lakòz pati enkonsistan. Bagay ki pi enpòtan nan ki jan respire chalè ki soti nan sous chofaj yo distribiye sou sifas k ap travay la se kalite materyèl ki soti nan plak la fabrike. Nan aplikasyon kote yo bezwen presizyon, tankou pwosesis semi-conducteurs, plak cho laboratwa, près laminasyon, ak manifakti aparèy medikal, inifòmite tèmik se yon chofè dirèk nan bon jan kalite pwodwi. Aliminyòm, kwiv ak asye diferan nan konpòtman tèmik yo. Konnen distenksyon ki genyen ant yo enpòtan yo nan lòd yo chwazi materyèl ki pi apwopriye pou plak chofaj la.

Kondiktivite tèmik: baz inifòmite
Inifòmite tèmik se yon mezi distribisyon menm tanperati sou sifas k ap travay plak chofaj la. Karakteristik prensipal materyèl ki detèmine inifòmite se konduktiviti tèmik. Sa a se vitès la nan ki chalè vwayaje nan materyèl la. Pi wo konduktiviti a ede plak la distribye rapidman chalè ki soti nan sous chalè konsantre (chofaj katouch, jete-nan eleman oswa aparèy chofaj sifas) epi ranpli zòn ki frèt yo. Kote konduktivite pi ba, plak cho yo gen tandans rete alantou sit eleman chofaj la.

Valè konduktiviti tèmik nan tanperati chanm (apwoksimatif kòm valè yo ka varye yon ti jan ak alyaj ak tanperati) yo dwe pwen depa pou konpare inifòmite tèmik nan materyèl yo nan plak chofaj la:

Materyèl tipik inifòmite fòs mekanik tipik konduktiviti tèmik (W/m·K) pri rezistans korozyon
Kwiv (pi C110) ~ 400 Ekselan (pi bon) Modere Pòv (oksidasyon, bezwen kouch) Ogmante
Aliminyòm (6061-T6) ~ 167 EkselanModere a bon (pwa lejè)Bon (fè yon oksid pasiv) Modere
Asye (304 Nerjaveèi) ~16 Pòv (pi move) Segondè (ekstrèmeman fò, difisil) Gwo (klas Nerjaveèi) Modere (Jiska 316)
Kontras la stark ant kwiv kont asye. Copper kondwi chalè alantou 25 fwa pi vit pase asye pur. Diferans sa a drastikman modifye fason chalè distribye nan yon sèl aparèy chofaj katouch antere l nan plak la.

Copper: inifòmite wa a - nan yon pri
Copper se definitivman pi gwo materyèl pou omojèn tèmik. Li se yon gaye chalè natirèl ak yon konduktiviti nan apeprè 400 W / m · K. Plasman yon aparèy chofaj katouch 500 W nan yon plak kwiv lakòz chalè a gaye lateralman lwen aparèy chofaj la tèlman vit ke tout plak la rive nan tanperati inifòm nan kèk minit. Nan byen -sistèm ki fèt yo, tach cho yo lis epi diferans tanperati a sou sifas k ap travay la ka kenbe pi ba pase 1-2 degre.

Enplikasyon pratik:

Mwens eleman chofaj yo bezwen pou yon sifas omojèn. Yon plak kwiv ka atenn inifòmite adekwat ak yon sèl aparèy chofaj nan sant la, tandiske asye ta mande pou yon matris epè nan aparèy chofaj oswa yon kouch separe chalè.

Copper se apwopriye pou aplikasyon ki mande ultra-pwofil tanperati plat tankou bòdi presizyon, chofaj wafer ak chofaj veso reyaksyon.

Dezavantaj:

Copper se lou (dansite 8.96 g / cm3) e sa a ka yon dezavantaj nan ekipman pòtab oswa pandye.

Nan tanperati ki wo li byen vit oksidasyon jenere yon echèl izolasyon nwa ki ka anpeche transfè chalè nan yon pyès travay. Pakonsekan plak kwiv yo itilize pou chofaj yo souvan kouvwi nikèl, fèblan plake oswa anvlòp ak yon fèy asye pur.

pri materyèl se pi plis pase aliminyòm oswa asye.

Yon ibrid souvan nan pratik se yon nwayo asye ki kouvri ak kwiv-, kote kouvri an kwiv epè bay gaye tèmik ak sipò an asye oswa nwayo asye bay fòs ak rezistans mete.

Aliminyòm: Tout-Cheval Travay la
Aliminyòm (espesyalman 6061 alyaj) se yon konpwomi trè bon nan pèfòmans tèmik, pwa ak pri. Kondiktif tèmik aliminyòm se sou 167 W/m•K, ki se 40% kwiv, men 10 fwa pi bon pase asye pur. Sa a ede aliminyòm distribye chalè byen pou pifò pwosesis chofaj endistriyèl anba 400 degre.

Pèfòmans inifòmite: Bon plak chofaj aliminyòm ka bay yon divèjans tanperati 2-5 degre nan yon zòn 300 mm kare ki apwopriye pou anpil pwosedi geri, siye ak prechofaj. Aliminyòm se nòmal pou aplikasyon ki pa mande pou gwo regilarite kòb kwiv mete.

Benefis:

Lejè (2.70 g/cm3) pou aliye fasil ak deplase.

Natirèlman pwodui yon kouch pwoteksyon oksid aliminyòm ki reziste korozyon nan pifò kondisyon (eksepte asid fò ak alkali).

Pi bon mache pase kwiv, machinable.

Kontrent:

Li gen yon tanperati sèvis maksimòm ki pi ba pase asye oswa kwiv. 6061 aliminyòm pèdi fòs mekanik nan tanperati plis pase 200-250 degre epi li ka adousi anpil. Anjeneral, aliminyòm pa apwopriye pou itilizasyon ki pi wo a 300 degre.

Aliminyòm se pito mou epi yo ka gouge oswa domaje ak chaj mekanik grav oswa kontak zouti souvan.

Modèl koule chalè a montre ke konduktiviti aliminyòm se ase pou egalize diferans tanperati ki te kreye pa aparèy chofaj entegre si espas aparèy chofaj yo kenbe nan anviwon 5-10 fwa epesè plak la. Byen fèt, aliminyòm gen omojèn remakab ki pa gen okenn penalite pri pi wo a kwiv.

Steel: pi fò men pa inifòm
Asye, espesyalman austenitic Nerjaveèi tankou 304 oswa 316, gen konduktiviti tèmik ki pi ba nan twa materyèl plak chofaj prensipal yo, souvan apeprè 16 W/m·K. Valè ki ba sa a sijere ke chalè pa vwayaje anpil lateralman lwen sous la. Yon aparèy chofaj katouch ki monte nan yon plak asye pwodui yon pwen cho byen file anlè aparèy chofaj la, ak pozisyon ki genyen ant aparèy chofaj oswa sou bor yo nan plak la ke yo te konsiderableman pi frèt.

Pwoblèm inifòmite: Pou jwenn yon tanperati inifòm sou yon plak chofaj asye ou dwe swa:

Yon etalaj epè nan eleman chofaj (egzanp aparèy chofaj chak 25-50 mm), oswa

Oswa yon kouch separe chalè (kwiv oswa aliminyòm) tache ak asye a pou fè yon plak konpoze.

Konstriksyon solid ranplase pa pasaj entèn (yon plat) ki gen likid.

Si mezi sa yo pa pran, yon plak asye ka gen diferans tanperati 10-20 degre oswa plis ant diferan pwen sou sifas li, ki pa apwopriye pou travay presizyon.

Poukisa ale pou asye lè sa a?

Segondè fòs mekanik asye a se rezistan nan koube, grate ak endentasyon. Ou bezwen asye pou aplikasyon pou presyon ki wo, sa vle di laminating plizyè kouch anba fòs.

Rezistans korozyon: Nerjaveèi asye reziste korozyon, asid ak pwodwi chimik oksidan, sa ki fè li ideyal pou aplikasyon pou sal pwòp, pharmaceutique ak pwosesis mouye.

Kapasite tanperati ki wo: Nerjaveèi ka itilize kontinyèlman nan 500-800 degre, konsiderableman pi lwen pase limit aliminyòm oswa kwiv fè.

Anpil plak cho endistriyèl gen yon fèy mens, Nerjaveèi{0}}an tèt ki lye ak yon baz aliminyòm epè oswa kwiv. Nerjaveèi asye a bay yon sifas k ap travay solid, ki pa -baton, ki reziste korozyon pandan y ap aliminyòm oswa kwiv ki anba a bay konsistans tèmik. Konstriksyon ibrid sa a reprezante pi bon nan tou de materyèl yo.

Wòl nan plasman aparèy chofaj ak jeyometri plak
Pandan ke materyèl la nan plak la etabli yon restriksyon debaz sou inifòmite, nuans konsepsyon enpòtan, tou. Plak ki pi epè yo ede dispèsyon chalè lateral pou nenpòt ki materyèl. Plis -seksyon transvèsal pou chalè a pase. Men, pi epè plak tou ajoute pwa ak mas tèmik (pi dousman chalè moute). Nan aplikasyon presizyon, analiz eleman fini (FEA) yo anplwaye pou optimize espas chofaj, epesè plak ak chwa materyèl.

Segondè konduktiviti nan kòb kwiv mete ede yo atenn omojèn nan menm ak plak mens (6-10 mm) ak anpil pi epè plak asye (25-40 mm). Pèdi pwa sa a kapab byen siyifikatif nan deplase platins.

Gid pou seleksyon ki baze sou aplikasyon yo
Priyorite Aplikasyon Rekòmande Plak Materyèl Rasyonèl
Omojeneite maksimòm, chaj mekanik ki ba, tanperati modere (< 200 °C)Copper (plated or sheathed)Minimum temperature gradient, better heat spreading
Bon omojèn, pwa lejè, pri{0}}efikas, tanperati<250°C Aluminum 6061Best balance Workhorse for most heating plates
Corrosive environment High temperature (>300C) Segondè presyon Nerjaveèi (kouch epande kòb kwiv oswa aliminyòm oswa chanèl likid) Fòs ak rezistans korozyon, omojèn bezwen konpansasyon konsepsyon
Maksimòm dirab ak bon omojèn plak anlè asye pur ki konekte ak yon baz aliminyòm oswa kwivHybrid ofri dispèsyon sifas mete ak tèmik.
Pou aplikasyon presizyon kote varyasyon tanperati a dwe kenbe nan mwens pase ±2 degre, kwiv oswa kwiv-konpoze ki baze sou yo prèske anjeneral espesifye. Pou yon tolerans +/- 5 degre ak konsiderasyon bidjè/pwa, aliminyòm se materyèl pi pito. Steel se raman itilize pou operasyon sansib inifòmite, yo rezève pou sitiyasyon piman bouk kote pa gen okenn lòt metal siviv, epi lè yo itilize epandeuz chalè adisyonèl oswa espas chofaj fèmen.

Konklizyon
Seleksyon materyèl plak la se yon konpwomi dirèk ant pèfòmans tèmik, fòs mekanik ak pri, e souvan pi wo seleksyon kondwi pa kondisyon inifòmite. Copper bay pi bon omojèn tèmik men mande pou pwoteksyon kont oksidasyon ak ogmante depans. Aliminyòm bay yon konpwomi ekselan, bon kapasite gaye ak pwa limyè ak pri ki ba. Steel bon nan fòs ak tanperati ki wo men fondamantalman li terib nan gaye chalè a kidonk nou dwe pran prekosyon pou konsepsyon li gen nenpòt kalite inifòmite akseptab. Metal la se baz tèmik zouti a; chwazi materyèl ki apwopriye a garanti bon jan kalite a fiks nan pwodwi a, efikasite enèji ak pèfòmans serye pandan tout lavi plak la chofaj. Konparezon inifòmite tèmik pou materyèl plak chofaj konsidere konduktivite, tanperati k ap travay, devwa mekanik ak ekspoze korozyon pral lakòz pi bon chwa pou nenpòt aplikasyon chofaj endistriyèl.