Thermisch isolatiemateriaal van koolstofvezel

De combinatie van zacht vilt en stijf/stijf vilt omvat in wezen het balanceren van drie dingen: warmtegeleiding (vaste/gasfase), stralingswarmteoverdracht en structuur en montage. Het focussen op slechts één indicator (zoals de laagste thermische geleidbaarheid bij hoge temperaturen) zal meestal leiden tot problemen op gebieden als sterkte, maatvastheid, warmtelekkage bij naden en vezelverlies/verontreiniging.

1. Functionele positionering van twee soortenGevoeld

Zacht viltlijkt meer op een "lichaam met thermische weerstand + aanpassingslaag."

Voordelen: Flexibel, samendrukbaar, kan zich aanpassen aan onregelmatige oppervlakken, sterk naadvullend vermogen en hoge montagetolerantie. Risico's: Matige maatvastheid, erosie-/slijtvastheid en lekbestendigheid; de thermische geleidbaarheid verandert aanzienlijk na compressie (verdichting vergroot het contact in de vaste fase, wat leidt tot een toename van de equivalente thermische geleidbaarheid).

Hard viltlijkt meer op een "structurele/thermische oppervlaktebescherming + vormvaste laag." 

Een gebruikelijke aanpak is om zacht vilt met hars te impregneren en het vervolgens te carboniseren om een ​​"gelamineerd/gehard vilt" te creëren, dat machinaal bewerkbaar is en een hogere sterkte heeft. Sommige koolstofviltbedrijven stellen expliciet dat hun producten "gemaakt zijn van zacht vilt geïmpregneerd met hars" en typische parameters bieden zoals thermische geleidbaarheid en dichtheid bij hoge temperaturen. Risico's: Verharding/verdichting verhoogt vaak de thermische geleidbaarheid in de vaste fase; tegelijkertijd is de harde laag "brosser", waardoor deze gevoeliger is voor barsten in de buurt van naden of bevestigingspunten onder thermische cyclus- / montagespanning (vereist structurele detailanalyse).

2. De kern van het composietontwerp: prioriteit geven aan "straling" bij het rangschikken van de dichtheid (vooral aan de hoge temperatuurkant).

Het raamwerk van het gelijkstellen van straling aan (k_rad) en het verklaren van de rol van microstructuur met behulp van uitdovingscoëfficiënt/optische dikte is zeer geschikt voor het begeleiden van zachte/harde viltlagen: de stralingsterm aan het hoge temperatuuruiteinde neemt toe met (T3), terwijl (k_rad) ongeveer evenredig is met (1/βR) in de Rosseland-diffusiebenadering; hoe groter de optische dikte (τ=βL), hoe "ondoorzichtiger" het materiaal en hoe moeilijker het is voor straling om door te dringen.

Conclusie (meest nuttig voor gelaagdheid): Om straling te onderdrukken, geeft u prioriteit aan het plaatsen van lagen met een hogere uitdoving/hogere optische dikte nabij het hete oppervlak; Om de thermische geleidbaarheid in vaste fase te onderdrukken, moet prioriteit worden gegeven aan het beheersen van de bulkdikte. Dit is het fysieke startpunt van de "dichtheidsgradiënt/hiërarchische structuur".

3. Drie meest gebruikte en minder problematische structurele combinaties

A: Dun hard vilt op heet oppervlak + dik zacht vilt op de achterkant ("hete oppervlaktehuid + isolerend lichaam")

Wanneer te gebruiken: Wanneer het hete oppervlak onderhevig is aan slijtage/erosie/verwijderingswrijving, of wanneer u het hete oppervlak moet bewerken (groeven, positioneren, lucht-/stroomgeleidingsstructuren).

Pas op voor het loslaten van vezels, het optillen van de luchtstroom of vervorming veroorzaakt door plaatselijke thermische schokken op het zachte vilten hete oppervlak.

Waarom het effectief is: Het dunne harde vilt, dicht bij het hete oppervlak, kan een deel van de straling "absorberen" (waardoor de optische dikte van het hete uiteinde toeneemt) en tegelijkertijd slijtvaste ondersteuning bieden; de hoofddikte wordt nog steeds gedragen door het zachte vilt, waardoor wordt vermeden dat de algehele structuur te dicht wordt gemaakt, wat de thermische geleidbaarheid in de vaste fase zou vergroten.

Belangrijkste punten: Overdrijf de dikte van het harde vilt niet: hoe dikker de harde laag, hoe groter het risico op thermische geleidbaarheid/koudebruggen in de vaste fase; de waarde van de harde laag ligt meer in "hot-end stralingsafscherming + mechanische huid".

Optie B: zacht vilt met heet oppervlak (met optionele grafietfolie/papier) + buitenste harde viltplaat ("schoon heet oppervlak + structureel exoskelet") 

Wanneer te gebruiken: Typische oven-/vacuümoven-/sinterovenbekleding voor hoge temperaturen: Het hete oppervlak geeft prioriteit aan reinheid en temperatuuruniformiteit, terwijl het buitenoppervlak prioriteit geeft aan fixatie en vormbehoud.

Van de isolatielaag moet een “modulair/vervangbaar” paneel of cilinder worden gemaakt.

Bewijs uit de praktijk van de industrie: Dit type ovenbekledingsoplossing maakt gebruik van zachte/harde viltplaten om rechthoekige of veelhoekige isolatie van de ovenholte te creëren. Openbaar beschikbare informatie vermeldt expliciet het toevoegen van grafietfolie tussen de lagen om de prestaties en afdichting van verbindingen te verbeteren, en benadrukt het bereiken van duurzame en luchtdichte verbindingen door middel van verbindings-/bevestigingssystemen.

Waarom deze opstelling werkt: Zacht vilt hecht gemakkelijker aan het hete oppervlak, waardoor de openingen kleiner worden (de opening kan bij hoge temperaturen gemakkelijk "stralingskanalen" worden); grafietfolie/oppervlaktelaag biedt ook functies voor "reflectie/isolatie/vezelpreventie"; het buitenste harde vilt ondersteunt de structuur en installatie (noppen, clips, overlappingen), waardoor het risico wordt verkleind dat het zachte vilt wordt verpletterd of verschoven.

Optie C: meerlaagse hiërarchische dichtheid (hard → halfhard → zacht), met "stralingsafscherming" aan de hete kant en "lage thermische geleidbaarheid in de vaste fase" aan de koude kant.

Wanneer gebruiken: Hoge temperaturen (hoge stralingsverhouding), gevoelig voor gewicht/dikte; hoge thermische cycli en levensduurvereisten, gericht op het verminderen van spanningsconcentratie en scheurrisico op afzonderlijke grensvlakken.

Waarom het stabieler is: Dit maakt de "hoge uitdoving aan de hete kant" van Optie A soepeler: verschillende lagen aan de hete kant zorgen voor een hogere (bèta) (hogere optische dikte), terwijl de hoofddikte aan de koude kant een lage thermische geleidbaarheid in de vaste fase handhaaft; het verspreidt ook de gradiënt van compressie van het samenstel en thermische krimp, waardoor "spanningsstappen" op harde/zachte afzonderlijke interfaces worden verminderd.

Semicorex biedt hoogwaardige kwaliteitthermische isolatie viltproducten. Als u vragen heeft of aanvullende informatie nodig heeft, aarzel dan niet om contact met ons op te nemen.

Neem contact op met telefoonnummer +86-13567891907

E-mail: sales@semicorex.com