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电地暖核心材料------碳纤维
碳纤维重量轻、强度高、耐高温、弹性模量高,还是一种很好的电热转换材料。经过特殊处理后的碳纤维材料,具有稳定的电气性能,拥有其他诸多电阻材料无法比拟的优点,如在特定的环境中使用,抗氧化性能强、使用寿命长、加热功率稳定。在功率为500W(含500W)以下使用电热转换效率达100%,在500W以上使用则电热转换效率为98%。它比目前广泛采用的金属丝、PTC、碳化硅电热体的热效率提高达30—40%,电热功率几乎不衰减。在特定的环境中使用可加热到3000℃,其机械性能和弹性模量不发生任何一点变化。另外,碳纤维材料在电热状态使用,不遵循德曼—夫兰兹(Weideman-Franz)定律,主要靠晶格振动的格波传热,克服了金属丝、PTC、碳化硅电热体强度低、易氧化的缺点。因此,碳纤维电热元件有着广阔的发展潜力和市场前景。
碳纤维材料在电热方面的优异性能,早在上个世纪60年代就引起了国内外电热工作者的重视,但是由于条件的限制,没有新的突破和进展。随着科技的进步,国内、外电热科技工作者在碳纤维电热功能应用技术的开发方面取得了重大的进展。二十世纪八十年代初,先后研发出长丝碳纤维编织布和短丝碳纤维发热板(这是与纸浆混合制作成电阻纸膜再与绝缘的树脂材料复合制作成发热板),用于加热和采暖。但这种电加热结构存在着碳纤维在纸浆分散不均匀、发热板热压合力度不够、电极连接难、电气性能不稳定、成本高等问题,一直延续到1996年之前没有大的突破。
自2006年,我们开始了碳纤维电热技术的研究,我们的研究没有重复过去的思路,而是采用一种全新开发的思想,经过多年潜心研究,率先解决了“碳纤维做电热体在500℃—1200℃工作状态下电气性能稳定和电极连接稳定可靠”这两大困扰着国内外电热工作者的技术难题,使碳纤维电热应用技术有了根本性的突破和进展,从而顺利实现了长丝碳纤维材料与无机绝缘材料、金属材料、树脂材料、石英玻璃材料、陶瓷材料的复合制作电热元件产品的技术,为碳纤维电热产品引领市场风骚奠定了坚实的基础。
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