Analisi della tecnologia degli elementi riscaldanti PI e degli elementi riscaldanti in silicone

Gli elementi riscaldanti fondamentali dei moderni settori industriali e di consumo sono pellicole riscaldanti elettriche flessibili, che tipicamente consistono in una pellicola isolante, un elemento riscaldante metallico, un termistore e conduttori positivo e negativo. Una struttura composita viene creata utilizzando un foglio di lega come nucleo riscaldante, un isolante esterno di pellicola di poliimmide (pellicola PI) o silicone e un conduttore interno di lamina/filo metallico attraverso un processo di termosaldatura ad alta-temperatura e alta-pressione-. Hongli Electric Heating si impegna a essere all'avanguardia nel settore e i suoi prodotti a film per riscaldamento elettrico utilizzano principalmente film PI e silicone come materiali isolanti chiave. È stato dimostrato che questo approccio offre vantaggi tecnologici distintivi in ​​una varietà di scenari applicativi.

I. Caratteristiche tecniche degli elementi riscaldanti PI

(I) Processo di produzione e progettazione strutturale
La tecnologia di incisione di precisione viene utilizzata dagli elementi riscaldanti PI per creare circuiti di riscaldamento personalizzati da substrati metallici come acciaio inossidabile, rame o leghe di ferro-cromo-alluminio. Lo strato di copertura isolante su entrambi i lati- è un film di poliimmide di elevata-purezza. Una struttura integrata a spessore controllabile viene ottenuta mediante un processo di indurimento con pressa a caldo ad alta-temperatura-(200-350 gradi, 5-15 MPa). Lo spessore totale del prodotto finito varia da 0,13 a 0,21 mm, mentre gli spessori standard della pellicola PI sono 0,05 mm e 0,08 mm. Ciò si traduce in design ultrasottili e altamente integrati.

Indicatori chiave di prestazione (II)

Il materiale PI possiede proprietà dielettriche eccezionali, con una costante dielettrica pari a 2,5 e una rigidità dielettrica di 100-300 kV/mm, dimostrando un eccezionale isolamento elettrico e resistenza alla temperatura. Soddisfa i requisiti di funzionamento affidabile degli ambienti ad alta e bassa temperatura mantenendo proprietà dielettriche stabili in intervalli di temperature estreme da -269 gradi a 400 gradi.

Proprietà meccaniche: il materiale presenta proprietà meccaniche eccezionali. Allo stato non riempito, la resistenza alla trazione è maggiore o uguale a 100 MPa, con film piromellitici PI che raggiungono 250 MPa e film bifenilici Upilex che superano 530 MPa. La stabilità strutturale è garantita dalla persistenza del modulo elastico a 3-4GPa in presenza di condizioni operative complesse.

Stabilità chimica e alle radiazioni: il materiale PI è altamente chimicamente inerte, garantendo che rimanga stabile in presenza della maggior parte dei solventi organici e degli ambienti acidi diluiti. Alcuni modelli sono adatti per applicazioni in ambienti con radiazioni grazie alla loro capacità di trattenere fino al 90% della resistenza della pellicola anche dopo un'irradiazione rapida di elettroni 5×10⁹rad.

(III) Caratteristiche Strutturali del Prodotto
La struttura del film riscaldante PI è simile a un sandwich-. Lo strato più esterno è uno strato isolante PI giallo e flessibile che fornisce protezione meccanica e isolamento elettrico. Lo strato intermedio è un filo di resistenza riscaldante in metallo-inciso con precisione che facilita un riscaldamento efficiente. Il film PI inferiore migliora ulteriormente le prestazioni di isolamento, garantendo sicurezza durante l'uso.

(IV) Vantaggi tecnologici e ambiti applicativi
Gli elementi riscaldanti PI sono ampiamente utilizzati in scenari di controllo della temperatura ad alta-precisione grazie alla loro elevata conduttività termica (velocità di conduzione termica > 2 W/(m・K)), flessibilità e ultra-sottile. Vengono utilizzati nel settore industriale per preriscaldare e congelare i componenti elettronici-in ambienti estremamente freddi, fornire protezione all'avvio-a bassa temperatura-per i pacchi batteria al litio nel campo dei veicoli a nuova energia, abilitare funzioni di riscaldamento rapido nei dispositivi portatili nel settore dell'elettronica di consumo e ottenere un mantenimento preciso della temperatura corporea nelle apparecchiature mediche.

II. Proprietà tecniche delle superfici riscaldanti in silicone

(I) Selezione dei materiali e progettazione strutturale
Il substrato isolante per la superficie riscaldante in silicone è un tessuto in fibra di vetro siliconata pressata ad alta temperatura-. Lo strato riscaldante può essere creato mediante l'uso di avvolgimento di fili resistivi o incisione di metalli. L'avvolgimento del filo resistivo è meno costoso; tuttavia, è caratterizzato da una mancanza di levigatezza superficiale e da una densità di riscaldamento non uniforme (rugosità Ra 3.2 - 6.3 μm). Al contrario, l'incisione dei metalli utilizza la fotolitografia di precisione per stabilire un design uniforme della linea di riscaldamento con una larghezza della linea di 0.1 - 0.3 mm, migliorando così l'uniformità della temperatura di circa ±2 gradi. Tuttavia, questo processo comporta un aumento del 30-50% dei costi di produzione.

Indicatori chiave di prestazione (II)
Proprietà fisiche e meccaniche: il materiale siliconico è in grado di conformarsi perfettamente a superfici curve complesse e garantire un efficiente trasferimento di calore grazie alla sua elevata resistenza meccanica e flessibilità. Ha una durezza Shore di 40-60 A e una resistenza alla trazione maggiore o uguale a 5 MPa.

Prestazioni termiche: lo spessore del prodotto è regolabile tra 0,5 e 3 mm. È in grado di soddisfare i requisiti di riscaldamento rapido grazie alla sua rapida velocità di risposta, alla bassa capacità termica e ad una densità di potenza di riscaldamento superficiale fino a 4 W/cm².

Adattabilità ambientale: il materiale siliconico mostra un'eccezionale resistenza agli agenti atmosferici, garantendo prestazioni costanti in un intervallo di temperature compreso tra -60 gradi e 200 gradi. È in grado di resistere all'invecchiamento UV per più di 1000 ore e possiede un'eccellente idrofobicità e resistenza chimica, che ne consente l'utilizzo per un periodo prolungato in gas corrosivi e ambienti ad alta umidità.

(III) Scenari di applicazione del prodotto: gli elementi riscaldanti in silicone sono fondamentali nel settore industriale grazie alla loro eccezionale robustezza, resistenza alla corrosione e resistenza alle alte temperature. Sono impiegati nelle stazioni base di comunicazione esterne per prevenire la formazione di condensa, nelle apparecchiature chimiche per sostenere le temperature di reazione, per l'isolamento antigelo degli oleodotti e per lo sbrinamento invernale delle apparecchiature solari. Il riscaldamento uniforme su tutta la superficie è ottenuto attraverso design personalizzati.

Il variegato sistema di applicazione per i prodotti in film elettrotermico è costruito congiuntamente da elementi riscaldanti PI ed elementi riscaldanti in silicone, che possiedono proprietà materiali distinte e vantaggi tecnologici. Gli utenti hanno la possibilità di scegliere una soluzione di riscaldamento elettrico adeguata considerando lo specifico intervallo di temperature operative, le condizioni ambientali, i requisiti meccanici e il budget di costo. Per ulteriori informazioni sulla selezione del prodotto o sui requisiti di personalizzazione, contatta il nostro team tecnico per ricevere assistenza da esperti.