| АВТОР | ДАТА СОЗДАНИЯ | Версия | НОМЕР ДОКУМЕНТА |
|---|---|---|---|
| Доктор Питер Маршалл | 1 декабря 2017 | V1.1 | CC11 - 00120 |
Введение
В данной статье исследуется влияние воздействия высоких температур на отражатели из алюминизированной стали и нержавеющей стали Ceramicx на отражательную способность материала. Сравнение проводится между новыми и окисленными отражателями, чтобы оценить влияние этого на процентный радиационный тепловой поток.
Материалы
В этом исследовании использовались два отражателя стандартной формы (RAS 1) для керамических элементов. Когда-то это была стандартная алюминиевая сталь Ceramicx, а другая - нержавеющая сталь. Один и тот же черный глазированный 1000W FTE использовался во всех тестах.
Способ доставки
Отражатели помещали в печь при температуре 600 ° C на часы 8 при стандартных атмосферных условиях. После нагревания им давали остыть в духовке до тех пор, пока они не остынут. Как только этот процесс был завершен, на отражатель был установлен XTE XWUMXW с черным остеклением, и тепловой поток регистрировался с использованием стандартной процедуры.
Робот Ceramicx Herschel исследует общий тепловой поток (Вт.см-2) который падает на датчик. Нагреватели могут быть установлены в Herschel и проанализированы с помощью процедуры инфракрасного картирования теплового потока 3D. Эта автоматизированная система использует инфракрасный датчик, который с помощью робота направляется вокруг заранее определенной системы координатной сетки перед тестируемым излучателем нагревателя. Датчик имеет максимальный уровень теплового потока 2.3 Вт.см-2 и измеряет ИК в полосе 0.4-10 микрометров. Система координат представляет собой кубическую сетку 500mm перед излучателем нагрева, см. Рисунок 1. Робот перемещает датчик с шагом 25mm по змеевидному пути в направлениях X и Z, в то время как излучатель нагревателя установлен на каретке, которая с шагом 50mm перемещается вдоль направления Y.
Результаты, полученные на машине, могут быть соотнесены с процентом от общей потребленной энергии, возвращаемой в виде потока лучистого тепла от нагревателя. Это уменьшается с расстоянием от нагревателя, поскольку поток лучистого тепла расходится от нагревателя.
Итоги
Термическая обработка
После термообработки отражатель из алюминизированной стали показал центральную часть отражателя с серо-матовым покрытием, в то время как отражатель из нержавеющей стали показал темно-синий / фиолетовый цвет, как показано на рисунке 1 ниже.
Измерение теплового потока
Неиспользуемые алюминиевые отражатели и отражатели из нержавеющей стали показывают, что максимальный процентный тепловой поток регистрируется при 100mm от элемента, как показано на рисунке 3 ниже. Результаты теплового потока показывают, что зарегистрированный процентный тепловой поток выше для отражателя из алюминизированной стали, чем для отражателя из нержавеющей стали, что согласуется со многими литературными данными, опубликованными на сегодняшний день Ceramicx и другими.
Длительное воздействие высоких температур вызывает окисление и, следовательно, эффективность отражателя падает. Для алюминизированной стали видимый оксидный слой вызывает уменьшение 18.6%, как показано на рисунке 4 ниже. Для нержавеющей стали это уменьшение составляет 2%, что находится в пределах экспериментальной ошибки.
Пиковый тепловой поток для необработанной алюминированной стали был выше, чем для нержавеющей стали. Это ожидалось, учитывая, что отражающие свойства алюминизированной стали лучше, чем у нержавеющей стали. После термообработки таблица 1 показывает, что максимальный тепловой поток для алюминизированной стали резко падает, когда оксидный слой на материале поглощает инфракрасное излучение. И наоборот, изменение цвета для отражателя из нержавеющей стали в соответствии с измерением процентного теплового потока показало лишь небольшое уменьшение.
Никаких четких изменений не наблюдалось в диаграмме эмиссии элемента. Кроме того, изменение теплового потока в зависимости от расстояния было ожидаемым.
Заключение
Как ранее показывалось в Ceramicx, использование отражателя из полированной алюминированной стали увеличивает процент радиационного теплового потока, испускаемого к цели нагрева, по сравнению с нержавеющей сталью. Для применений при более низких температурах, где окисление алюминия маловероятно, алюминированная сталь является материалом с лучшими характеристиками. Для высокотемпературных применений, где может происходить окисление алюминия, лучше выбрать нержавеющую сталь, поскольку она приводит к увеличению доли радиационной энергии, направленной на целевой материал.
Отказ от ответственности
Эти результаты испытаний должны быть тщательно рассмотрены до определения типа инфракрасного излучателя для использования в процессе. Повторные тесты, проведенные другими компаниями, могут не достичь тех же результатов. Существует вероятность ошибки в достижении условий настройки, и переменные, которые могут изменить результаты, включают марку используемого излучателя, эффективность излучателя, подаваемую мощность, расстояние от испытуемого материала до используемого излучателя и окружающую среду. , Места, в которых измеряются температуры, также могут различаться и, следовательно, влиять на результаты.
