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N. 5, Zhendong Avenue, complesso industriale di Zhouxiang, Cixi, Zhejiang, Cina
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Essendo un dispositivo di conduzione del calore altamente efficiente, la selezione del materiale tubo di calore è fondamentale per la sua prestazione. La struttura di base del tubo termico comprende guscio, nucleo e fluido di lavoro interno. Il materiale di ciascuna parte influenzerà le sue prestazioni complessive, come conduttività termica, durata, resistenza alla corrosione, ecc. Di seguito esplorerà come la selezione dei diversi materiali nel tubo termico influisce sulle sue prestazioni.
1. Conduttività termica
La funzione principale del tubo termico è trasferire il calore, quindi la conduttività termica del materiale è il primo fattore da considerare. I materiali comuni dei tubi di calore includono acciaio al carbonio, rame, acciaio inossidabile e alluminio.
Il rame funziona bene come materiale conduttivo termico e ha un'elevata conduttività termica. Pertanto, i tubi di calore in rame sono spesso la prima scelta in situazioni in cui è richiesta un’efficiente conduzione del calore.
Sebbene l'alluminio abbia una conduttività termica leggermente inferiore rispetto al rame, ha un migliore rapporto costo-efficacia e un peso inferiore ed è adatto per prodotti dal design leggero.
L'acciaio al carbonio e l'acciaio inossidabile hanno una bassa conduttività termica, ma presentano vantaggi unici in determinati ambienti, come elevata resistenza e resistenza alla corrosione.
2. Resistenza alla corrosione e all'ossidazione
Quando si scelgono i materiali per i tubi di calore, anche la resistenza alla corrosione e all'ossidazione del materiale sono considerazioni importanti, soprattutto in alcuni ambienti difficili, come elevata umidità, elevata salinità o contatto chimico.
L'acciaio inossidabile ha una buona resistenza alla corrosione e all'ossidazione, quindi viene spesso utilizzato in applicazioni con elevati requisiti ambientali, come apparecchiature di riscaldamento industriale o ambienti ad alta umidità.
Il rame può formare una pellicola protettiva di ossido nell'aria e ha una certa capacità antiossidante, ma potrebbero essere necessarie misure di protezione aggiuntive in ambienti fortemente acidi o alcalini.
L'alluminio ha anche una forte resistenza alla corrosione, soprattutto in ambienti umidi, e può formare una pellicola di ossido di alluminio sulla superficie per fornire protezione.
3. Resistenza meccanica e durata
I tubi di calore devono resistere a determinate sollecitazioni meccaniche durante l'uso, come compressione, tensione o flessione, quindi la resistenza meccanica del materiale influisce direttamente sulla sua durata e durata.
L'acciaio al carbonio e l'acciaio inossidabile sono adatti per applicazioni che devono resistere a grandi forze esterne, come i sistemi di tubi di calore nelle apparecchiature industriali, grazie alla loro elevata resistenza meccanica.
Il rame e l'alluminio hanno una resistenza meccanica inferiore, ma funzionano comunque bene in alcune applicazioni leggere e poco resistenti, come gli elettrodomestici.
4. Prestazioni del trattamento
Il processo di produzione dei tubi di calore richiede materiali con buone prestazioni di lavorazione, soprattutto in occasioni con forme complesse o requisiti elevati.
Il rame e l'alluminio hanno una buona duttilità e sono facili da trasformare in varie forme, adatte alla produzione di tubi di calore con strutture complesse.
Sebbene l'acciaio inossidabile e l'acciaio al carbonio abbiano un'elevata resistenza, sono difficili da lavorare, soprattutto nella produzione di strutture complesse, potrebbero essere necessari processi più avanzati.
5. Fattori di costo
La selezione dei materiali deve anche considerare i costi, soprattutto nella produzione di massa, il costo dei materiali influisce direttamente sulla competitività dei prodotti sul mercato.
Rispetto al rame e all'acciaio inossidabile, l'alluminio è relativamente economico e offre prestazioni globali migliori, quindi viene spesso utilizzato nei prodotti heat pipe nei mercati di fascia media e bassa.
Il rame e l'acciaio inossidabile sono più costosi e sono adatti per occasioni con requisiti prestazionali più elevati, ma in alcune applicazioni specifiche i vantaggi prestazionali possono compensare i costi elevati.
