Câu chuyện cách nhiệt – Tại sao chất lượng MgO lại tạo nên hoặc phá vỡ lò sưởi 650 độ
Ôxít magie (MgO) bên trong bộ gia nhiệt hộp mực thường được coi là chất độn thụ động-thứ chỉ nằm giữa dây điện trở và vỏ bọc. Trên thực tế, chất lượng và mật độ của lớp cách nhiệt bằng gốm này là một trong những yếu tố quan trọng nhất quyết định liệu một ống sưởi điện một đầu có thể hoạt động đáng tin cậy ở nhiệt độ 650 độ hay không.
Magiê oxit phục vụ hai chức năng thiết yếu: cách điện và dẫn nhiệt. Đặc tính điện môi của nó vượt trội, với giá trị điện trở cách điện đạt tới 10¹⁵Ω và độ dẫn nhiệt của nó xấp xỉ 53 W·m⁻¹·K⁻¹. Nhưng những đặc tính này phụ thuộc hoàn toàn vào độ tinh khiết của MgO và mật độ mà nó được nén lại.
Ở 650 độ, độ bền điện môi của MgO giảm đáng kể. Trong máy gia nhiệt hộp mực tiêu chuẩn, nơi độ tinh khiết và mật độ nén của MgO thấp hơn, các tạp chất nhỏ và khoảng trống tạo ra các đường dẫn điện. Điều này gây ra hiện tượng hồ quang và đoản mạch giữa cuộn dây và vỏ bọc-thường là dấu hiệu đầu tiên của sự cố sắp xảy ra.
MgO-chất lượng cao dành cho máy làm nóng hộp mực 650 độ thường chứa MgO Lớn hơn hoặc bằng 99%, với hàm lượng Fe₂O₃ và SiO₂ cực thấp. Các mức độ tinh khiết này đảm bảo rằng lớp cách điện duy trì độ bền điện môi ngay cả dưới áp suất nhiệt và điện cao khi vận hành ở nhiệt độ{4}}cao. Bột MgO cấp điện được sử dụng trong bộ gia nhiệt hộp mực cao cấp cung cấp điện trở cách điện trong điều kiện gia nhiệt vượt quá 2 MΩ, với dòng điện rò rỉ dưới 0,17 mA.
Nhưng chỉ thuần khiết thôi thì chưa đủ. Mật độ nén đạt được thông qua việc chuyển đổi cũng quan trọng không kém. MgO lỏng, không nén chặt chứa đầy các khe hở không khí không chỉ cản trở quá trình truyền nhiệt mà còn tạo ra các điểm yếu có thể xảy ra sự cố về điện. Mật độ MgO sau{3}}đổi lý tưởng cho bộ gia nhiệt hộp mực 650 độ-hiệu suất cao vượt quá 3,5 g/cm³. Ở mật độ này, MgO tạo thành một khối gốm rắn, kết dính, mang lại khả năng cách nhiệt đồng đều và dẫn nhiệt hiệu quả.
Hậu quả của việc chất lượng hoặc độ nén MgO không đủ là nghiêm trọng. Hấp thụ độ ẩm là một mối quan tâm đặc biệt. Nếu MgO không được bịt kín đúng cách hoặc nếu quá trình nén để lại những khoảng trống cực nhỏ, hơi ẩm từ khí quyển có thể bị hút vào lớp cách nhiệt. Khi bật máy sưởi, hơi ẩm này chuyển thành hơi nước, tạo ra áp suất bên trong đủ để làm vỡ hoặc phồng vỏ và gây ra sự cố chạm đất đột ngột. Các miếng bịt hữu cơ tiêu chuẩn-epoxy và silicone-cháy và hỏng ngay lập tức ở nhiệt độ 650 độ nên việc bịt kín bằng gốm thích hợp là điều cần thiết.
Một biện pháp chẩn đoán thực tế: kiểm tra điện trở cách điện. Trước khi lắp đặt lò sưởi hộp mực 650 độ, chỉ số điện trở cách nhiệt lạnh dưới 50 MΩ cho thấy khả năng hơi ẩm xâm nhập hoặc hư hỏng. Một lò sưởi tốt cho sức khỏe nên đọc trên 1000 MΩ. Việc kiểm tra đơn giản này có thể ngăn chặn việc cài đặt một thiết bị bị xâm nhập sẽ không thành công ngay sau khi đưa vào sử dụng.
Watlow, nhà sản xuất hàng đầu trong lĩnh vực sưởi ấm công nghiệp, chỉ sử dụng MgO có độ tinh khiết cao được nén theo mật độ được xác định trước và giám sát chặt chẽ trong các bộ gia nhiệt hộp mực cao cấp của mình. Sự chú ý đến chất lượng cách nhiệt không phải là tùy chọn bổ sung-mà là yêu cầu cơ bản để vận hành 650 độ đáng tin cậy. MgO giữa dây điện trở và vỏ bọc phải được chế tạo đặc biệt và được kiểm soát chặt chẽ để duy trì các đặc tính nhiệt độ-cao.
