自1958年我國有了家電熱管廠生產(chǎn)電熱元件后,時至今日,電熱管產(chǎn)品應用越來越廣泛,隨著社會與國民經(jīng)濟的發(fā)展,電熱管在市場的應用中更是日趨廣泛和普及,已經(jīng)走進千家萬戶,而作為電熱管最關鍵材料之一氧化鎂粉 ,需求也是越來越多,由于它對電熱管的性能好壞影響非常重大,因此我們有必要對它有個充分的認識。鎮(zhèn)原鎂制品
氧化鎂簡介與材質特性
1、目前作為電熱管的主要填充材料有:石英砂,氧化鋁,電工級氧化鎂。而為什么要選氧化鎂作為填充材料呢?主要還是因為它是電的絕緣體,熱的良導體、安定性高、且價格便宜、易購買、儲藏量大等特點,因而在電熱管中得到普遍長久的使用。
2、氧化鎂制造方法氧化鎂提煉后需經(jīng)2800℃的電氣熔融,使其結晶完全穩(wěn)定再冷成塊狀時,由于內聚力的影響使中間部分純度較高(比重 3.58-3.6)。此塊狀經(jīng)鐵錘擊碎再除去鐵屑后目數(shù)混合,即成現(xiàn)在所使用的填充材料氧化鎂粉,現(xiàn)在使用的目數(shù)規(guī)格:40-325 目。
3、氧化鎂相關數(shù)據(jù)分子式:MgO 分子量:40.3 比重:3.58 熔點:2800℃硬度:5.比熱:0.25Kcal/kg℃ 海水氧化鎂結晶為方塊狀,菱鎂石氧化鎂結晶為球狀,因此填充密度以菱鎂石氧化鎂較佳。以電氣性能來說海水氧化鎂較佳,因所含的雜質成分多,但加工后的性能以菱鎂石氧化鎂較佳,因菱鎂石氧化鎂中B2O3的含量少。
氧化鎂所含有的其它雜質可提高熱傳導性,但絕緣性因此降低。
4、氧化鎂的熱處理氧化鎂經(jīng)過熱處理后,顏色愈濃,表示結晶析出的雜質越多。顆粒直徑達1mm 者,熱處理后Fe不易析出。顆粒直徑達0.5mm 者,熱處理后Fe被析出與氧結成 Fe2O3。
5、氧化鎂目數(shù)對電熱管的影響目數(shù)太大:其顆粒度小,因表面呈魚鱗狀且單位重量上之面積較大,易吸濕,影響電熱管的壽命;同時對現(xiàn)場填充環(huán)境帶來嚴重污染。目數(shù)太小:其顆粒度越大,縮管后將壓傷電熱絲表面影響電熱管的壽命, 填充時很容易造成細絲偏芯、亂絲及發(fā)熱絲圈芯部空洞等不良現(xiàn)象。
6、氧化鎂吸濕特性氧化鎂保存一年以上既產(chǎn)生化學性的吸濕,使用前須 500℃干燥 4 小時,短期內保存,使用前更好先干燥1小時 150℃。
7、氧化鎂熱傳導與溫度的關系電熱管填充密度為 2.9/cm3 時直線電熱管熱傳導系數(shù),當電熱管彎曲半徑=15mm 時,其彎曲部分的熱傳導為直線的1/2倍使用,高溫時將會造成斷絲,采取補救方法就是將彎曲部分加以油壓加工。
8、氧化鎂燒結現(xiàn)象電熱管經(jīng)過 1000-1050℃熱處理后MgO顆粒間即以水泥型結合,此現(xiàn)象稱為燒結,造成此現(xiàn)象的原因主要是氧化鎂中所含的 B2O3 即 Fe2O3 所引起。
9、氧化鎂雜質容量如MgO中所含的Fe2O3對電熱管連續(xù)使用時將促使電熱管的絕緣電阻漸漸降低,此原因是因 Fe2O3 中 O2 分壓所引起。
電工級氧化鎂的定義
將電熔結晶氧化鎂塊經(jīng)破碎并對不同顆粒尺寸(目數(shù))按一定比例配合,直接或改性后用于管狀電熱元件中作為在高溫下導熱的絕緣介質。
電工級氧化鎂的分類
氧化鎂按制作方法與主要用途分為以下四類:
1、普通氧化鎂分類代號 P
2、低溫防潮氧化鎂分類代號 D
3、中溫防潮氧化鎂分類代號 Z
4、高溫氧化鎂分類代號 G
電工級氧化鎂主要優(yōu)缺點
1、優(yōu)點
a.有較好的絕緣性能及電氣強度
b.有較好的導熱性,能將電熱絲所發(fā)出的熱量傳導到金屬管
c.有較好的耐熱性,耐振動性
2、缺點
容易吸附空氣中的二氧化碳和水,并且微溶于純水中,但吸收二氧化碳后溶解度迅速增加,與水反應生成氫氧化鎂,使絕緣電阻迅速下降。所以用氧化鎂原料填充的電熱管在貯存和使用時電絕緣性能下降,造成電擊穿,使電熱管損壞。這就是用氧化鎂原料填充電熱管使用壽命不長的根本原因。
為了克服氧化鎂原料的吸水性,鎂粉生產(chǎn)廠家試驗了很多辦法,其中之一就是用有機硅對電熔氧化鎂進行改性。
氧化鎂粉在生產(chǎn)使用過程中需要注意事項及出現(xiàn)的問題
1、由于氧化鎂是電熱管中最關鍵材料之一,因此在加鎂粉前需對鎂粉做相關性能測試,才能防范于未然。尤其是泄露電流測試更為重要。
2、當前好多企業(yè)為了節(jié)約成本經(jīng)常降低檔次要求選用低價位代替高價位鎂 粉或選用中溫粉代替高溫粉使用,導致電熱管經(jīng)常出現(xiàn)爆管、鎂粉碳化發(fā)黑、絕緣電阻下降、耐壓不良或熱態(tài)性能不良等情況產(chǎn)生。因此在選擇鎂粉時要謹慎,不能只片面為了成本而忽視品質,將會造成嚴重后果。
3、鎂粉的貯存放置要通風、干燥,不要有陽光照曬同時也要防止灰塵等的污染。
氧化鎂粉變黑的原因
1、不銹鋼中離子的析出,引起鎂粉變黑色 。
2、由于電熱管內低氧壓力引起鎂粉變黑色。