نقش اکسید منیزیم در بخاری 10000 میلی متری کارتریج فوق العاده{2}}

یک پودر سفید در داخل هر بخاری کارتریجی وجود دارد که ساده به نظر می رسد اما دو کار مهم را انجام می دهد که مخالف هم هستند: عایق الکتریکی تقریباً کاملی را ارائه می دهد و همچنین به عنوان یک رسانای حرارتی به خوبی عمل می کند. این ماده **اکسید منیزیم (MgO)** است. رفتار آن برای بخاری های کوتاه (200 تا 500 میلی متر) نسبتاً ساده و قابل کنترل است. اما برای بخاری‌های کارتریج **{5}}فشنگ‌دار فوق‌العاده- که 10000 میلی‌متر (10 متر) یا بیشتر هستند**، نیاز به MgO بسیار پیچیده‌تر و برای موفقیت یا شکست بخاری مهم‌تر می‌شود.### ویژگی‌های اساسی MgO در گرمکن‌های کارتریج

MgO is chosen because it perfectly meets two needs that are at odds with each other: - **Electrical insulation**: High dielectric strength (usually >1000 V/mm در صورت فشرده شدن صحیح) که از نشت جریان بین سیم مقاومت و غلاف فلزی جلوگیری می‌کند. - **رسانایی حرارتی**: وقتی فشرده شود، MgO دارای رسانایی گرمایی **10-20 W/m·K** (بسته به چگالی و دما) است که بسیار بهتر از هوا است. این کانال گرمایی کارآمد از بالا رفتن بیش از حد سیم مقاومت داخلی جلوگیری می کند، حتی زمانی که غلاف در دمای 400-800 درجه کار می کند.

سیم مقاومت به سرعت بیش از حد گرم می شود، اکسید می شود و بدون MgO با کیفیت بالا-تراکم متراکم از کار می افتد.### نقش بسیار مهم تراکم تراکم و یکنواختی

در طول ساخت، مجموعه بخاری با پودر MgO بارگیری می شود و سپس از طریق **swaging** قرار می گیرد، که یک عملیات فشرده سازی شعاعی است که قطر غلاف را 20 تا 40٪ کوچکتر می کند. این MgO را به چگالی دلخواه در حدود 2.8-3.2 g/cm³ فشرده می‌کند و پودر شل را به یک توده سنگ{5} سخت تبدیل می‌کند که سیم مقاومت را در جای خود نگه می‌دارد و به انتقال حرارت کمک می‌کند.
**وقتی تراکم اشتباه انجام شود چه اتفاقی می‌افتد**: - **زیر-تراکم**: این امر باعث ایجاد حفره‌های کوچک هوا می‌شود که به عنوان موانع حرارتی عمل می‌کنند. سیم مقاومتی بسیار داغتر از غلاف می شود و این امر اکسیداسیون و فرسودگی را تسریع می کند. - **تراکم بیش از{{4}**: این می تواند سیم مقاومتی را بشکند یا خرد کند، به هسته سرامیکی آسیب برساند یا باعث ایجاد ترک های تنشی در غلاف شود.

بدست آوردن چگالی یکنواخت با استفاده از ابزارهای معمولی برای یک بخاری معمولی کوتاه آسان است. این یک مشکل مهندسی بزرگ برای بخاری 10000 میلی متری فوق-** است. در طول بسیار زیاد، نیروهای فشاری می توانند تغییر کنند که می تواند باعث ناهمواری چگالی شود. به عنوان مثال، قسمت میانی یا بالا ممکن است شل تر باشد، در حالی که قسمت پایین ممکن است متراکم تر باشد. این تفاوت ها باعث ایجاد مناطق گرم و مناطق سرد می شود که کارایی و طول عمر کلی را کاهش می دهد.

برای رفع این مشکل، سازندگان از این موارد استفاده می‌کنند: - تخت‌های تابدار اضافی-که برای هدف خاصی ساخته شده‌اند (معمولاً 12+ متر){3}} روش‌های جابجایی که در بیش از یک مرحله یا بخش انجام می‌شوند{4}} ارتعاش پیشرفته-به روش‌های پر کردن کمک می‌کند تا مطمئن شوید که پودر قبل از #فشار یکنواخت یا #فشرده می‌شود. دشمن آرام

MgO کاملا **هیگروسکوپیک** است، به این معنی که به راحتی رطوبت هوای اطراف خود را جذب می کند. حتی مقدار کمی آب می تواند قدرت دی الکتریک آن را تا حد زیادی کاهش دهد. یک بخاری خشک ممکن است مقاومت عایق بیش از 1000 MΩ داشته باشد، اما زمانی که برای مدت کوتاهی در معرض هوای مرطوب قرار می گیرد، این میزان می تواند به چند MΩ یا کمتر کاهش یابد. این می تواند باعث خطای زمین، جریان نشتی یا حتی اتصال کوتاه شود که باعث آسیب زیادی می شود.

هنگام استفاده از بخاری های 10000 میلی متری فوق العاده-برای اصلاح در فضای باز، زیرزمینی یا خاک، خطر به طور قابل توجهی بیشتر است زیرا مساحت سطح بیشتر و مسیرهای سرب طولانی تری وجود دارد. رطوبت می تواند از طریق معایب غلاف کوچک وارد شود یا در امتداد سیم های سربی حرکت کند.
**مراحل توقف آن**: - درزگیری خروجی سرب و نوک مهر و موم شده به صورت هرمتیک در حین تولید. - بسته‌بندی که رطوبت را با استفاده از ماده خشک‌کننده تا زمان نصب حفظ می‌کند. - قبل از نصب، بخاری را در دمای 120 تا 150 درجه به مدت 4 تا 24 ساعت (یا در ولتاژ 50 درصد) بپزید. داخل. - برای استفاده در مزرعه در مکان‌های مرطوب، انتهای کاملاً گلدانی یا اپوکسی- مهر و موم شده را بخواهید.### خلوص MgO و چگونگی تأثیر آن بر طول عمر آن

همه MgO یکسان نیستند. پودر برای مصارف صنعتی معمولاً دارای ناخالصی هایی مانند اکسید آهن، اکسید کلسیم، سیلیس و مواد قلیایی است. این ناخالصی‌ها: - توانایی انتقال گرما را کاهش می‌دهد. - در دماهای بالا، می‌تواند با نیکل{4}}سیم مقاومت کروم واکنش شیمیایی دهد که می‌تواند آن را شکننده کند یا باعث خوردگی موضعی شود. - بالاترین دمایی را که در آن کارکرد ایمن است کاهش دهد.

بخاری‌های{0} بسیار طولانی که واقعاً خوب کار می‌کنند از **99.4% تا 99.9% MgO ذوب شده خالص** استفاده می‌کنند. هزینه اضافی کم است، اما عملکرد حرارتی بخاری و مقاومت آن در برابر تخریب{4}درجه حرارت بالا می‌تواند برای سال‌ها دوام داشته باشد، به‌ویژه زمانی که در حدود 5 تا 6 وات بر سانتی‌متر مربع چگالی وات محافظه‌کار استفاده شود که برای طول‌های طولانی بهترین است.### چگونه کار می‌کنند و چگونه در طول زمان تغییر می‌کنند.

MgO در هنگام استفاده ساکن نیست: - هنگامی که دما از 600 تا 800 درجه افزایش می‌یابد، پودر شروع به **سینتر شدن** می‌کند. این بدان معناست که ذرات به هم می‌چسبند، که باعث می‌شود مواد متخلخل کمتری داشته باشند و در برخی موارد کمی بهتر در هدایت گرما باشند{4}} چرخه مکرر دما باعث می‌شود که سیم مقاومت و ستون MgO با سرعت‌های متفاوتی منبسط شوند، که می‌تواند باعث ایجاد ترک‌های میکرو-در هزاران چرخه شود{6}} هنگام نصب عمودی، وزن خود ستون MgO1 بخاری 10000 میلی متری حدود ** 1.4-1.8 کیلوگرم ** MgO فشرده را در خود نگه می دارد) به آن فشار وارد می کند. این می تواند به مرور زمان باعث ته نشین شدن شود، به طوری که قسمت های بالاتر تراکم کمتر و قسمت های پایین تر متراکم تر می شوند. این باعث می‌شود قسمت‌های بالایی داغ‌تر شود و می‌تواند باعث ایجاد نقاط داغ شود.

برای جلوگیری از ته نشین شدن و خزش،-تولیدکنندگان با کیفیت بالا از این موارد استفاده می‌کنند: - ترکیبی از دانه‌های درشت و ریز که با دقت مدیریت شده برای بسته‌بندی و پایداری بهتر{2}} طرح‌های داخلی که مخروطی هستند یا دارای بخش‌های زیادی هستند که برای جبران تغییرات پیش‌بینی‌شده در تراکم، گیج سیم یا شیار را در طول تغییر می‌دهند.

هنگامی که یک بخاری کارتریج 10000 میلی متری جدید دریافت می کنید:
1. فوراً مقاومت عایق را بررسی کنید (باید بیش از 500-1000 MΩ در 500 ولت DC باشد).
2. اگر اندازه گیری ها کم باشد (<100 MΩ), do a controlled bake-out before putting it in.
3. بخاری با مقاومت عایق کم را روشن نکنید. می تواند فورا اتصال کوتاه یا آتش سوزی ایجاد کند.
4. هنگام نصب، پایانه را از رطوبت و استرس مکانیکی ایمن نگه دارید (به بهترین روش ها برای محافظت از سیم های سربی مراجعه کنید).

برای اینکه بخاری‌های فوق‌العاده طولانی در طول زمان قابل اطمینان کار کنند، همیشه از-MgO با خلوص بالا، فشرده و یکنواخت با: - چگالی وات کم (5–6 وات بر سانتی‌متر مربع یا کمتر) استفاده کنید. - سازنده باید اسنادی را برای کنترل دقیق و کنترل کیفیت ارائه دهد{6}#} به دست آوردن تناسب مناسب برای سوراخ‌ها. نتیجه گیری

اکسید منیزیم فقط یک پرکننده در بخاری کارتریج نیست. این قطعه ای است که با دقت طراحی شده است که خلوص، چگالی، یکنواختی و پایداری طولانی مدت آن به طور قابل توجهی بر ایمنی الکتریکی، راندمان انتقال حرارت و طول عمر کلی بخاری تأثیر می گذارد.

در بخاری های کوتاه معمولی، تفاوت های اندک در نحوه عملکرد MgO ممکن است مشکلی نداشته باشد. در **10000 میلی متر{3}}تک سر{4}}لوله های گرمایش فوق العاده بلند**، هر قسمت از MgO بسیار مهم است، از پر کردن و جابجایی آن گرفته تا اطمینان از خیس نشدن، ته نشین شدن یا زینتر نشدن آن. اگر بخاری به درستی فشرده نشده باشد، رطوبت در آن وجود داشته باشد یا به اندازه کافی خالص نباشد، ممکن است خراب شود و هزینه زیادی را به همراه داشته باشد. این امر به ویژه برای کارهای دشواری مانند اصلاح خاک، گرم کردن عمیق چاه، یا راکتورهای صنعتی بلند صادق است.

کاربران ممکن است با دانستن میزان اهمیت اکسید منیزیم و اصرار بر خلوص-MgO متراکم یکنواخت در بخاری-بسیار طولانی، قابلیت اطمینان را بسیار افزایش دهند و عمر مفید چند ساله-سالی را که این عناصر گرمایشی تخصصی قادر به ارائه آن هستند، بدست آورند.