Jako vysoce účinné zařízení pro vedení tepla, výběr materiálu tepelná trubice je rozhodující pro jeho výkon. Základní struktura tepelné trubice zahrnuje plášť, jádro a vnitřní pracovní tekutinu. Materiál každého dílu ovlivní jeho celkový výkon, jako je tepelná vodivost, trvanlivost, odolnost proti korozi atd. Následující text prozkoumá, jak výběr různých materiálů v tepelné trubici ovlivňuje její výkon.
1. Tepelná vodivost
Hlavní funkcí tepelné trubice je přenos tepla, takže tepelná vodivost materiálu je prvním faktorem, který je třeba vzít v úvahu. Mezi běžné materiály tepelných trubek patří uhlíková ocel, měď, nerezová ocel a hliník.
Měď funguje dobře jako tepelně vodivý materiál a má vysokou tepelnou vodivost. Proto jsou měděné tepelné trubice často první volbou v situacích, kdy je vyžadováno účinné vedení tepla.
Hliník má sice o něco nižší tepelnou vodivost než měď, ale má lepší nákladovou efektivitu a nižší hmotnost a je vhodný pro výrobky s odlehčeným designem.
Uhlíková ocel a nerezová ocel mají nízkou tepelnou vodivost, ale v určitých prostředích mají jedinečné výhody, jako je vysoká pevnost a odolnost proti korozi.
2. Odolnost proti korozi a oxidaci
Při výběru materiálů tepelných trubic je také důležitá odolnost materiálu proti korozi a oxidaci, zejména v některých drsných prostředích, jako je vysoká vlhkost, vysoká slanost nebo chemický kontakt.
Nerezová ocel má dobrou odolnost proti korozi a oxidaci, takže se často používá v aplikacích s vysokými požadavky na životní prostředí, jako jsou průmyslová topná zařízení nebo prostředí s vysokou vlhkostí.
Měď může na vzduchu vytvářet oxidový ochranný film a má určitou antioxidační schopnost, ale v silně kyselém nebo alkalickém prostředí mohou být vyžadována další ochranná opatření.
Hliník má také silnou odolnost proti korozi, zejména ve vlhkém prostředí, a může na povrchu vytvářet film oxidu hliníku, který poskytuje ochranu.
3. Mechanická pevnost a odolnost
Tepelné trubky musí během používání odolávat určitému mechanickému namáhání, jako je tlak, tah nebo ohyb, takže mechanická pevnost materiálu přímo ovlivňuje jeho odolnost a životnost.
Uhlíková ocel a nerezová ocel jsou vhodné pro aplikace, které potřebují odolávat velkým vnějším silám, jako jsou systémy tepelných trubek v průmyslových zařízeních kvůli jejich vysoké mechanické pevnosti.
Měď a hliník mají nižší mechanickou pevnost, ale stále dobře fungují v některých lehkých a nízkopevnostních aplikacích, jako jsou domácí spotřebiče.
4. Výkon zpracování
Výrobní proces tepelných trubic vyžaduje materiály s dobrým zpracovatelským výkonem, zejména v případech se složitými tvary nebo vysokými požadavky.
Měď a hliník mají dobrou tažnost a jsou snadno zpracovatelné do různých tvarů, které jsou vhodné pro výrobu tepelných trubic se složitou konstrukcí.
Přestože nerezová ocel a uhlíková ocel mají vysokou pevnost, jsou obtížně zpracovatelné, zejména při výrobě složitých konstrukcí mohou být vyžadovány pokročilejší procesy.
5. Nákladové faktory
Výběr materiálu také musí vzít v úvahu náklady, zejména v hromadné výrobě, náklady na materiál přímo ovlivňují konkurenceschopnost produktů na trhu.
Ve srovnání s mědí a nerezovou ocelí je hliník relativně levný a má lepší komplexní výkon, takže se často používá ve výrobcích s tepelnými trubicemi na trzích střední a nižší třídy.
Měď a nerezová ocel jsou dražší a jsou vhodné pro příležitosti s vyššími požadavky na výkon, ale v některých specifických aplikacích mohou jejich výkonnostní výhody kompenzovat jejich vysoké náklady.