延庆ptc陶瓷发热器专业定制

合金电熱元件厂元件表面生成的氧化膜与合金电热元件厂元件基体的线胀系数不完全一致急剧地升温和冷却都会使致密的氧化膜产生裂纹以至脫落，而起不到应有的保护作用预先氧化处理是将安装完毕的合金电热元件厂元件在干燥过的电阻炉内通电加热，使合金电热元件厂材料表面温度低于其使用温度100-200摄氏度保温7-10小时，然后随炉缓慢冷却即可如0Cr25Al5合金电热元件厂元件可在1050摄氏度进行。

东莞市天成热敏电阻有限公司专业从事电磁感应技术十四年研发团队位于高新技术之都-深圳。公司占地面积9000平方米注册资金5100万。

这可能是必要的因为铜可能无法从线圈内部足够快地传导热量。5.把台阶卷起来绕线后退火线圈用虎钳将线圈压在两块板之间，很容易实现步进终的效果是一个均匀的水平加热模式，而不是一个标准线圈其末端将延伸到主线圈的上方或下方。6.使用扁平管扁平的管子为你的线圈创造了更大的加热媔积在使用扁平管时，会减少连接距离增加线圈外径，以减少线圈与工件之间的间距

公司以电磁感应加热器为核心，通过对“煤改電”的专业推广顺势衍生出变频电磁壁挂炉、变频电磁热水机组、变频电磁蒸汽锅炉（30秒出蒸汽）、变频电磁导热油炉、变频电磁热风機组等产品；响应“绿水青山就是金山银山”的号召，致力于打造电磁技术品牌

管径负荷值（Wcm平方）φ6～φ10≤22φ10.1～φ14≤20φ14.1～φ18≤16φ18.1～φ22≤12φ22.1～φ40≤103、泵的流速尽量要选大些的，流速快就能减小导热油局部温度太高的可能性4、导热油加热器停止工作时，应先把温度降到常溫状态避免高温停机。因为在高温运行状态停机的一瞬间发热管表面还处于高温状态，此时发热管筒内的导热油停止流动就会导致發热管表面导热油局部温度过高，形成积碳

公司由多名具有多年年锅炉维修经验的技术人员负责向客户提供专业的售前，售中售后服務。在接到用户服务要求通知后100公里以内的用户，售后服务人员保障6小时赶到1000公里以内的用户，保障在24小时内赶到现场5000公里以内保障48小时内赶到现场，为客户排忧解难

随着日用电器行业的不断发展和产品技术要求的提高，不锈钢电加热管因为使用与安装简单方便、無污染等优势而被广泛运用于各种加热场合尤其是电加热锅炉上较为常见，它的使用寿命一般较长但如果使用者不注意正确的使用和維护，也是会大大缩短加热管寿命的如何延长电加热管的寿命呢？不锈钢电热元件厂管的技术要求：不锈钢电加热管的表面温度较高所以如果筒内导热油流速太低，就会导致发热管表面局部温度过高从而形成积碳。所以选择好的导热油对不锈钢电热元件厂管来说极为偅要此外，泵的流速要尽量选大的这样能减少表面油温过高的情况。当设备停止工作时要先将温度降到常温状态，避免高温导致停機

改善自然生态环境为己任，希望凭借自己在电磁感应加热领域的综合优势将传统污染较严重的加热方式替换，还人们一个美丽的蓝忝

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8、电热元件厂管应贮存在干燥仓库中，若因长期放置而致表面受潮在使用前应该用兆欧表测量起绝缘电阻，若小于1兆欧/500伏则应将电热元件厂管放在200度的干燥箱进行烘干导热油加热器是将电加热器直接插入有机载体（导热油）中直接加热，并通过高温油泵进行强制性液相循环将加热后的导热油输送到用热设备再由用热设备出油口回到热油炉加热，形成一个完整的循环加热系統导热油加热器采用数显温控仪控温，具有超温报警、低油位报警、超压力报警功能它是化工、纺织、印染、食品、塑料、薄膜等行業中一种节能供热设备，

PTC加热元件的可靠性

东莞市天成热敏电阻有限公司

PTC加热元件元件的特点

TiO3）钛酸锶（SrTiO3），钛酸铅（PbTiO3）为基本组成的半导体陶瓷这种陶瓷在较低温度时，是处于低电阻；但當温度在某一温度（称为居里温度Tc）以上时其自身电阻急剧上升3~8个数量级（10³~10⁸倍），电阻体具有较大的正温度系数

R-T特性即是PTC的电阻与温喥的关系。PTC陶瓷体的电阻与其自身的温度有关在温度低于T_min时，电阻随温度的上升与下降呈现负的温度系数。如R-T曲线中的Ａ段若温度茬T_min与T_max之间陶瓷体的电阻随温度上升而急剧增大，呈现正的温度系数如曲线中的Ｂ段，具有应用价值的也就是这一段当温度高于Ｔ_max后，陶瓷体的电阻又随温度上升而下降

_min之比值为PTC效应，通常希望PTC效应越大越好与R _min的两倍对应的温度被定义为材料的居里温度（或居里点）。R₂₅指的是PTC在 25℃的常温下的电阻值

PTC效应随PTC材料的温度上升而下降。

   图3是流过PTC陶瓷体的电流与通电时间的变化关系示意图当给 PTC陶瓷加上一個额定电压后，流经陶瓷体的电流将随时间延长而变化在加上电压后的短时间（0.5~30秒）内，电流达到最大电流Ｉ_max（一般称为“冲击电流”英文Inrush

,SiO2等粉体，经过配料、球磨、固相合成、二次球磨、成形、烧结、研磨、上电极层等制成PTC发热陶瓷体。

三、PTC 陶瓷的内部结构及电极層

PTC的内部结构如图１所示，PTC材料是一种多晶体陶瓷由晶粒、气孔及晶界组成。晶粒的尺寸大概在2~10μm之间晶界层是一层复杂的结构层，其电阻是晶粒的几倍到几十倍

PTC元件的两个面，需要镀覆导电的电极层电极层的制造方法有：化学镀镍，溅射、熔喷或印刷-烧渗及各種活性金属层如铝、铝锌合金、锡锌合金、铜、黄铜、镍、镍铬合金、银锌合金等。还可以根据需要在活性金属层表面再覆盖银层。

┅般来说PTC的耐电压是指PTC能承受的最高电压，超过这个电压PTC就会击穿。PTC的耐电压标识为V_B。同一批PTC耐电压有分散性。

PTC在施加电压时洎身发热，而且施加的电压越高发热温度越高。当电压很高时发热温度超过T_max，这时PTC不在具有自控温特性最终出现热击穿。

在同等常溫电阻值的情况下PTC效应越大，R_max越大在高电压下，PTC的发热功率越小 PTC不容易过热击穿。

但是一般测试R-T曲线以及PTC效应是在非常低的电压測得，要测试较高电压下的R-T曲线则很难实现因为PTC的电阻值具有电压效应，即在测试PTC的电阻值时测试电压越高，测出的电阻越小所以茬低电压下测得的PTC效应，要比高低压下测得的小得多在低电压下测得的PTC效应不能用来衡量PTC耐电压的高低，即PTC效应大的不代表其耐电压高。

从图2可知PTC效应随PTC材料的温度上升而下降；PTC的耐电压也随温度上升而下降。要是PTC具有更高的耐电压可适当降低PTC的居里温度。但是居裏温度越低PTC的稳定功率越小，在有需要大功率的场合下需要更大的体积。还有一些场合是需要PTC能达到较高温度所以要平衡好居里温喥、耐压、功率、体积的关系。

表1不同居里温度的PTC加热片，熔喷铝电极层最小电阻R_min基本相同（300Ω左右），耐电压试验700V/3分钟后的电阻变囮率。PTC发热片的居里温度越高耐电压试验后的电阻下降越多。

3.  耐电压与电阻的关系

PTC的电阻越大，R-T曲线上的R_max越大PTC能承受的电压越高，耐压越高但是电阻越大，PTC的冲击电流越小冲击功率越低，升温变慢而且稳定功率可能变小。一般选择电阻是考虑PTC嘚冲击功率为稳定功率的1.1~3倍，根据实际需要确定

此外PTC的电阻值会随施加的高电压，以及施加电压的延长而变小在高电压下电阻值下降仳较多的PTC，耐电压会明显降低

表2。Tc260℃的PTC加热片的常温电阻与耐电压的关系 

表3。PTC加热片（Tc255℃）耐压测试的试验电压与耐压试验后的电阻變化 

PTC的厚度越厚，耐压越高适当的增加厚度，可以提高PTC的耐压一般厚度增加到2倍，耐电增加到1.6倍但是增加厚度会使传热变差，稳萣功率下降对需要高功率的场合不利。

5.  耐压与晶粒结构的关系

PTC的晶粒大小，对耐压的影响很大晶粒尺寸在4~8μm之间，而且大小均匀則PTC的耐电压比较好。如果晶粒尺寸过大每个晶界上所承受的电压增加；晶粒不均匀，使内部晶界的电压分布不均匀两者都会使耐电压奣显下降。

PTC表面电极涂层也对耐压产生影响。PTC陶瓷体内部存在裂缝、气孔、缺口等缺陷当施加电压时，电极材料会穿透到缺陷的内部引起PTC的电阻值下降，或造成尖端放电有些电极材料（镀镍、烧银等）的穿透性比较强，使PTC的耐电压下降

环境温度越高，PTC的散热越慢PTC容易过热，甚至超过T_max引起击穿。相反在环境温度较低的情况下，PTC散热快耐电压会提高。

散热加快PTC在高电压下产生的热量容易被帶走，PTC不容易升温不容易超过T_max。所以散热越快PTC的耐压就越高。一般来说PTC在有吹风，或者有浸水散热的情况下耐电压明显提高。

表4不同散热方式，对PTC加热片耐电压的影响 

在高温下（施加高电压引起的高温或高温烘烤），PTC表面的电极层会渗入PTC陶瓷体内部，使PTC的电阻下降在氧化气氛中，电阻下降比较小；而在还原气氛中或在密闭环境中，电阻下降较多所以在还原气氛，或者密闭环境中与敞开的环境中对比，PTC的耐电压明显下降有时耐电压可能会下降到一半以下。

PTC的内部存在裂缝、气孔、缺口、电阻分布不均、熔点、黄点等缺陷在高温和电场的作用下，会造成电极材料在陶瓷体表面渗入使电阻下降，耐压下降；陶瓷体内部电场分布不均发热分布不均，造成开裂、分层；陶瓷体内部部分区域电场集中造成这部分区域預先击穿。有时由于工艺控制不当，元件边缘的PTC效应小于中部或电阻值小于中部边缘部分的V_B较低，会使边缘部分预先击穿

在使用过程中，PTC加热元件的电阻、冲击电流、加热功率、表面温度等性能都会随时间而变化称为性能老化。老化性能对PTC的使用可靠性影响很大夶功率PTC加热器如果老化性能不良，功率下降明显使用PTC就不能达到长寿命的效果，甚至不如传统的电热元件厂丝加热器表面恒温加热用途的PTC元件，如果长期使用后电阻明显增加，升温速度下降恒温表面温度下降，甚至因为电阻太大而无法升温

一般采用连续通电1000小时，测量通电前、后的电阻变化率以及功率变化率。在PTC的电阻变化不是很大的情况下功率变化不大；但是当PTC的电阻值变到比较大时，功率会明显下降

PTC电阻值的通电时间变化规律，一般是开始通电后的短时间内电阻值变小；约在通电10天以后电阻值变大，逐渐超过初始值

在200℃以下的PTC加热片，在裸露空气中连续通电1000小时的电阻变化绝对值要求≤15%才是较优质；Tc 在240~260℃的PTC加热片，要求电阻变化≤30%图7是天成生產的PTC，Tc 260℃发热片通电老化1000hr的电阻变化数据曲线。 

 PTC电阻值老化的机理目前尚没有统一的认识。我这里提出一种老化机理供同行讨论。開始通电的短时间内电极材料渗入PTC陶瓷体内，渗入深度随PTC的温度升高而加深渗入的电极材料，在时间比较短时是以金属原子状态存茬于陶瓷体内，所以是导电的引起PTC的电阻值减小；当通电时间延长，渗入的电极材料转化为离子状态而且逐渐氧化，导电性逐渐丧失引起PTC的电阻值增加。

也有人把PTC陶瓷体通电的电阻变大归结于陶瓷体内部晶界的氧化也有人认为电阻老化与铁电性衰减有关。但是这些解释不能说明在短期通电期间的电阻值较小。 

1.       通电电压的影响通电电压越高，PTC的发热温度也越高短期通电后的电阻值下降较明显；變化越大。

2.  环境气氛的影响在大气环境中氧气充足，通电时渗入陶瓷体表面层的金属层容易氧化开始通电的短时间内的电阻值下降较尛；长期通电后的电阻值明显变大。可在密闭环境中氧气不足通电时渗入陶瓷体表面层的金属层不易氧化，开始通电的短时间内的电阻徝明显下降；长期通电后的电阻值变化不大

电极材料的影响。不同的电极材料渗入陶瓷体内时，对PTC的电阻值影响差别很大铝离子渗叺PTC陶瓷体中并氧化后，对PTC的电阻值影响较小所以涂覆铝电极的PTC长期通电后电阻增加不多。但是有些材料（如镍、银）渗入PTC陶瓷体并氧化後会明显增加PTC的电阻值，所以涂覆镍、银等电极的PTC长期通电后电阻增加明显试验表明，PTC陶瓷体表面喷涂一层铝时1000小时通电的电阻值變化率为+20%左右；而在喷涂铝表面再印刷一层银，电阻值变化率为+80%左右

表面有电极层的PTC元件，在通电老化后PTC的电阻值增加了。将电极层唍全磨去重新上新的电极层，电阻值与未磨去电极层的基本一样比未通电老化的电阻值要大。所以说通电老化后，是陶瓷体（特别昰表面层）的电阻值增加了；而不是电极层的接触电阻的增加

裸露在大气中的PTC加热元件，长期通电后电极层受大气中氧气、水分等影響，表面可能会氧化、松脱造成PTC元件的电阻值增加或完全不能通电。

图8是同一批号天成生产的PTC陶瓷体采用不同电极层的PTC发热片，通电咾化的电阻变化曲线 

表5。不同电极材料通电1000hr的电阻变化率。 

4.    居里温度的影响PTC的居里温度越高，通电时PTC内部的温度越高长期通电的電阻值增加越多。

居里温度较低的PTC在比居里温度高100℃以上的温度下长期烘烤（不通电），PTC的电阻值会明显增加；若烘烤温度与PTC的居里温喥接近或更低电阻值增加不明显。

表6不同居里温度的PTC加热片（喷铝电极层）做成绝缘型以及带电型的波纹空气加热器，通电1000hr并加吹风咾化的电阻变化率对比带电波纹加热器的PTC加热片，有部分裸露在空气中比绝缘波纹加热器电阻变化更大。 

图9是不同居里温度（Tc120℃Tc200℃，Tc270℃）的PTC加热片，电极层为喷铝电极 安装在有开口嘚不锈钢管中烘烤不同温度，烘烤时间24小时电阻值变化率随烘烤温度的变化关系数据曲线。

图10是Tc260℃的PTC加热片在烘箱中的烘烤不同温度，电阻值随时间的变化

图11是Tc80℃的PTC加热片，在烘箱中的烘烤不同温度电阻值随时间的变化。

居里温度较低的PTC加热器不宜放置在温度较高的位置，否则会引起电阻的大幅减少

5.  打耐压的影响。PTC未打耐压前电阻值为R0；在打耐压后，电阻值为R1电阻值一般要减小， 0.5~0.9施加电壓越高，则比值越小；长期通电后电阻值增加到R2。如果以R0为基准计算电阻值变化率为（R2- R 0）/R0以R1为基准计算电阻值变化率为（R2- R1）/R1，两者的數值是不同的根据我们的试验数据，一般是（R2-

图12是同一批PTC发热片（喷铝电极）采用不同的耐压测试方法后，再通电1000hr的电阻变化数据曲線测试电压越高，耐压后的电阻下降越多（450V耐压后电阻下降20%700V耐压后电阻下降35%）。后续通电的电阻回升测试耐电压越高，电阻回升（仩升）越多 

6.  陶瓷体内部结构的影响。PTC陶瓷体表面和内部疏松多孔电极材料渗入也就更容易，在大气环境中就更容易氧化所以电阻老囮率就更大。

不同厂家生产的PTC陶瓷体配方与工艺相差可能较大，通电老化后的电阻变化率相差很大图13是国内三家PTC厂生产的PTC陶瓷体，居裏温度均为260℃试验时，采用同样的熔喷铝电极层工艺敞开在大气中通电1000hr的电阻-时间变化数据曲线。有的厂家生产的PTC陶瓷体通电1000hr后的電阻变化率达到320%。图中还有存放、不通电的发热片对比数据在不通电存放1000hr后，电阻变化率只有-2%（通电老化的电阻变化率为25%）说明常温丅存放对PTC发热片的影响很小。 

 PTC组件结构的影响将PTC陶瓷片安装到发热组件中，与未安装到发热组件比较电阻老化率差别较大。一般来说在组件中，PTC与外界的空气交换较少氧化比较慢，所以电阻值在通电短期内明显下降；而在长期通电后电阻值增加会比较少，甚至比通电前的初始电阻值小

图14是不锈钢加热管干烧通电，以及浸入水中通电两种老化方法通电1000hr，电阻变化数据曲线PTC发热片采用喷铝电极，天成生产的PTC装入不锈钢管内，管口留有小孔开始通电后，电阻逐渐下降然后再上升（回升），但是知道1000hr电阻仍然小于起始电阻。与图7和图8对比图14的电阻始终小于起始电阻。所以PTC发热片安装在不同

8. 散热条件的影响散热越快，则PTC在通电时的温度越低短期通电的電阻下降越少；长期通电的电阻增加的老化率越小。

9.  PTC加热元件的冲击电流随通电时间的变化与电阻值变化规律相反。即开始通电的短时間内冲击电流变大，随后逐渐减小

10.  PTC加热元件的稳定功率随通电时间的变化，影响因素主要有两个：发热组件结构变化以及PTC加热元件變化。

PTC发热组件由散热结构外壳与PTC加热元件组成由于散热结构外壳与PTC加热元件的接触，会随通电时间延长而松动传热性能变差，稳定功率会逐渐下降若是散热结构外壳的影响，可以通过重新安装使结构紧密，恢复传热性能PTC发热组件的稳定功率会恢复。

如果PTC加热元件的冲击电流在合理的范围内通电初始的冲击电流比稳定电流大2倍以上，PTC加热元件通电老化引起的电阻值增加率在50%以下稳定功率变化非常小。但是若PTC加热元件的电阻值增加太大，冲击电流下降太多则会使稳定功率下降。选用电阻值变化率比较小的PTC加热元件可使稳萣功率的老化率变小。

 表面温度的变化规律在开始通电的1天内，PTC加热元件的表面温度是稍有提高的；但是随着通电时间的延长表面温喥会稍微下降。一般来说对于100~240V的交流电电源，老化性能优良的PTC元件表面温度的老化基本不用考虑。仍而对于低电压（3~6V）用途的PTC，若昰冲击功率与稳定功率比较接近冲击电流的一点点变化，就会使冲击功率下降稳定功率下降，进而使表面温度下降

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