16 第三节 远红外辐射元件及涂料.3.doc

第1页：辐射元件分类与金属氧化镁管

第三节 远红外辐射元件及涂料

1、以供热方式分

旁热式（由外部供热给辐射体产生辐射能，如电热丝供热给辐射体）与直热式（电热元件既是发热体又是辐射体，如电阻带）

2、以结构形式分

金属氧化镁管、碳化硅管、乳白石英玻璃管；灯状辐射元件、管状辐射元件、板状辐射元件

二、管状远红外辐射元件——1、金属氧化镁管

（1）结构

基体材料常用普通碳钢；热源为电热丝，管隙充填氧化镁粉（具有良好的导热性和绝缘性）；基体表面涂覆远红外涂料

（3）性能特点

1. 金属基体，机械强度高，寿命长，更换维修方便
2. 容易制造出各种形状
3. 金属基体高温下（600℃）出现可见光，使红外线所占比例减少
4. 1m 以上金属管高温下易产生变形，易出现烘烤不均的现象
5. 远红外涂料易脱落

第2页：碳化硅管的结构与特点

2、碳化硅管

基体

碳化硅管含碳化硅 65%、粘土 35%，经混合、成型、烧结而成

热源

电热丝；碳化硅具有绝缘性，所以不需要添加充填物

涂层

表面涂有远红外涂料

（1）结构特点

1. 碳化硅是一种良好的远红外辐射材料，远红外区的辐射率较高，与食品的吸收光谱可达到较好的匹配效果，节能较明显
2. 制造工艺简单，成本低，涂层不易脱落
3. 抗机械振动性能差，易断裂

第3页：硅碳棒与乳白石英玻璃管

3、硅碳棒：原料为高纯度的碳化硅（98%），经高温挤压成型、预烧，再经高温硅化而成。

特点

1. 通电自热，不用电热丝
2. 单位面积发热量大，温升快，节电效果明显
3. 成本高
4. 使用安装技术性强

4、乳白石英玻璃管

基体

乳白石英玻璃管

特点

1. 光谱辐射率高，ελ 在 3~8μm、11~25μm 时 ελ=0.92
2. 电能辐射能转化率高，η=0.65~0.73，热惯性小，通电到热平衡时间为 2~4 分钟
3. 不需涂层，基体直接辐射远红外线，无涂层脱落
4. 节电明显，优于金属管、碳化硅管
5. 成本高，易碎

节电机理：（1）电能辐射能转化率高，η=0.65~0.7；（2）可达到最佳匹配。

三、板式热元件——碳化硅板式热元件：隧道炉更换较困难，箱式炉用的较多；热惯性较大，升温时间较长。

第4页：板式元件与远红外涂料选择

板式热元件特点

1. 可使炉内温度分布均匀
2. 安装方便
3. 制造简单、成本低
4. 辐射率高
5. 抗机械振动性差，易碎
6. 热惯性大，升温时间长

四、远红外涂料

能够辐射远红外线的材料很多，如各种金属氧化物、碳化物、硼化物和氮化物等。根据被加热物的吸收特性及最佳匹配的要求，可选择单一物质或多种物质的混合物作为辐射涂料。

远红外辐射涂料的选择原则

1. 「最佳匹配」原则
2. 涂料的辐射率要高
3. 无毒、热膨胀系数与基体相近
4. 导热性、冷热稳定性好
5. 原料价格低