Analyse de la technologie des éléments chauffants PI et des éléments chauffants en silicone

Les éléments chauffants fondamentaux des secteurs industriels et de consommation modernes sont des films chauffants électriques flexibles, qui se composent généralement d'un film isolant, d'un élément chauffant métallique, d'une thermistance et de fils positifs et négatifs. Une structure composite est créée en utilisant une feuille d'alliage comme noyau chauffant, un isolant extérieur en film de polyimide (film PI) ou en silicone et un conducteur intérieur en feuille/fil métallique grâce à un processus de thermoscellage à haute -température et haute-pression-. Hongli Electric Heating s'engage à être à l'avant-garde de l'industrie et ses produits de films chauffants électriques utilisent principalement des films PI et du silicone comme matériaux isolants clés. Il a été démontré que cette approche offre des avantages technologiques distinctifs dans divers scénarios d’application.

I. Caractéristiques techniques des éléments chauffants PI

(I) Processus de fabrication et conception structurelle
La technologie de gravure de précision est utilisée par les éléments chauffants PI pour créer des circuits de chauffage personnalisés à partir de substrats métalliques tels que l'acier inoxydable, le cuivre ou les alliages de fer-chrome-aluminium. La couche de revêtement isolante double-face est un film polyimide de haute-pureté. Une structure intégrée à épaisseur contrôlable est obtenue au moyen d'un processus de durcissement par presse à chaud-à haute température- (200-350 degrés, 5-15MPa). L'épaisseur totale du produit fini varie de 0,13 à 0,21 mm, les épaisseurs standard du film PI étant de 0,05 mm et 0,08 mm. Il en résulte des conceptions ultra-minces et hautement intégrées.

Indicateurs de performance de base (II)

Le matériau PI possède des propriétés diélectriques exceptionnelles, avec une constante diélectrique aussi basse que 2,5 et une rigidité diélectrique de 100 à 300 kV/mm, démontrant une isolation électrique et une résistance à la température exceptionnelles. Il répond aux exigences de fonctionnement fiable des environnements à haute et basse température en maintenant des propriétés diélectriques stables dans des plages de températures extrêmes allant de -269 degrés à 400 degrés.

Propriétés mécaniques : Le matériau présente des propriétés mécaniques exceptionnelles. Dans son état non chargé, la résistance à la traction est supérieure ou égale à 100 MPa, les films pyromellitiques PI atteignant 250 MPa et les films biphényles Upilex dépassant 530 MPa. La stabilité structurelle est garantie par la persistance du module d'élasticité à 3-4GPa en présence de conditions opératoires complexes.

Stabilité chimique et irradiation : le matériau PI est hautement chimiquement inerte, garantissant qu'il reste stable en présence de la plupart des solvants organiques et des environnements acides dilués. Certains modèles conviennent aux applications dans un environnement radiologique en raison de leur capacité à conserver jusqu'à 90 % de la résistance de leur film même après une irradiation électronique rapide de 5 × 10⁹rad.

(III) Caractéristiques structurelles du produit
La structure du film chauffant PI ressemble à un sandwich-. La couche la plus externe est une couche isolante PI jaune et flexible qui offre une protection mécanique et une isolation électrique. La couche intermédiaire est un fil de résistance chauffant en métal gravé avec précision qui facilite un chauffage efficace. Le film PI inférieur améliore encore les performances d'isolation, garantissant la sécurité pendant l'utilisation.

(IV) Avantages technologiques et domaines d'application
Les éléments chauffants PI sont largement utilisés dans des scénarios de contrôle de température de haute-précision en raison de leur conductivité thermique élevée (taux de conduction thermique > 2 W/(m・K)), de leur flexibilité et de leur ultra-mince. Ils sont utilisés dans le secteur industriel pour préchauffer les composants électroniques-résistants au gel dans des environnements extrêmement froids, fournir-une protection de démarrage à basse température-pour les batteries au lithium dans le domaine des véhicules à énergie nouvelle, permettre des fonctions de chauffage rapides dans les appareils portables de l'industrie électronique grand public et assurer un maintien précis de la température corporelle dans les équipements médicaux.

II. Propriétés techniques des surfaces chauffantes en silicone

(I) Sélection des matériaux et conception structurelle
Le substrat isolant de la surface chauffante en silicone est un textile en fibre de verre de silicone pressé à haute température. La couche chauffante peut être créée en utilisant un enroulement de fil de résistance ou une gravure métallique. L’enroulement du fil de résistance est moins coûteux ; cependant, il se caractérise par un manque de lissé de surface et une densité de chauffage inégale (rugosité Ra 3.2 - 6.3 μm). En revanche, la gravure sur métal utilise une photolithographie de précision pour établir une conception de ligne de chauffage uniforme avec une largeur de ligne de 0.1 - 0.3 mm, améliorant ainsi l'uniformité de la température d'environ ±2 degrés. Cependant, ce procédé entraîne une augmentation des coûts de fabrication de 30 à 50 %.

Indicateurs de performance de base (II)
Propriétés physiques et mécaniques : le matériau en silicone est capable de s'adapter étroitement aux surfaces courbes complexes et d'assurer un transfert de chaleur efficace grâce à sa résistance mécanique et sa flexibilité élevées. Il a une dureté Shore de 40-60A et une résistance à la traction supérieure ou égale à 5MPa.

Performance thermique : L'épaisseur du produit est réglable entre 0,5 et 3 mm. Il est capable de répondre aux exigences de chauffage rapide grâce à sa vitesse de réponse rapide, sa faible capacité thermique et sa densité de puissance de chauffage de surface allant jusqu'à 4 W/cm².

Adaptabilité environnementale : le matériau en silicone présente une résistance exceptionnelle aux intempéries, garantissant des performances constantes sur une plage de températures allant de -60 degrés à 200 degrés. Il est capable de résister au vieillissement UV pendant plus de 1 000 heures et possède une excellente hydrophobie et résistance chimique, ce qui lui permet d'être utilisé pendant une période prolongée dans des environnements de gaz corrosifs et d'humidité élevée.

(III) Scénarios d'application du produit : Les éléments chauffants en silicone sont cruciaux dans le secteur industriel en raison de leur résistance exceptionnelle, de leur résistance à la corrosion et de leur résistance aux températures élevées. Ils sont utilisés dans les stations de base de communication extérieures pour empêcher la condensation, dans les équipements chimiques pour maintenir les températures de réaction, pour l'isolation antigel des oléoducs et pour le dégivrage hivernal des équipements solaires. Un chauffage uniforme sur toute la surface est obtenu grâce à des conceptions personnalisées.

Le système d'application varié pour les produits à film électrothermique est construit conjointement par des éléments chauffants PI et des éléments chauffants en silicone, qui possèdent des propriétés matérielles et des avantages technologiques distincts. Les utilisateurs ont la possibilité de choisir une solution de chauffage électrique appropriée en tenant compte de la plage de température de fonctionnement spécifique, des conditions environnementales, des exigences mécaniques et du budget de coûts. Pour plus d’informations concernant la sélection de produits ou les exigences de personnalisation, veuillez contacter notre équipe technique pour obtenir l’assistance d’un expert.