自調控電伴（導電高分子復合材料）的介紹

 1.自控溫電熱帶的電熱材料：
自控溫（自限式、自調控變功率）電熱帶（電、電纜、伴熱電纜、伴熱帶、伴）是當今世界上*的智能型自調控電伴，其發熱元件屬復合型導電高分子，是以泛用高分子為基材添加導電材料（如炭黑、石黑、碳纖緯、金屬粉等）形成導電復合物。是由具有“PTC”效應的導電高分子復合材料擠包在兩股平行導電線芯之間形成的帶狀（線狀、板狀）器件。該發熱元件是正溫度系數效應的PTC材料（簡稱PTC材料），通過兩股導線形成PTC芯帶并等效于無限個可自調并聯電阻電路，所謂“PTC”效應是指發熱材料的電阻隨溫度的升高而增大的現象，因此，它可隨溫度的變化而自動調整電熱輸出功率，當溫升至某一溫度時，其電阻趨向于無窮大，即輸出功率近似于零，反之亦然。上述現象稱之謂PTC產品的記憶特性和開關特性。（其基材可選為：由氟樹脂為基料或以聚乙烯為基料）因此其電熱材料屬于復合型導電高分子添加導電填料（如炭黑等）形成的復合材料。
  自控溫電熱帶的好壞主要指其記憶特性和開關特性（開關點）的穩定程度，當產品處于某一臨界高溫點時（zui高承受溫度），其穩定程度積累性衰減直至不發熱，在某一條件下（即指工作電壓的高低、通電次數的多少、使用時的內外環境溫度的高低、長期處于的工作狀態即輸出功率的大小等），條件越苛刻，“記憶”和“開關”特性越穩定，其品質越好。因此比較自控溫電熱帶的優劣應在同一使用條件下進行應用比較或同類產品其穩定性適應條件的苛刻程度進行比較，適應條件越苛刻，其品質越好。
2.自控溫電伴熱帶PTC記憶性能
　　自調控電伴的電熱元件是有高分子PTC材料制成的，其伴熱工作性能*建立在材料的PTC特性基礎下。為了延緩并阻止導電炭黑的有害的附聚作用，能將炭黑粒子在高分子基材中的分布“固定”下來，使芯帶總能“記住”不同溫度下的電阻。就是說，每次降溫過程的芯帶電阻變化總是沿著升溫過程電阻的PTC軌跡反演，使芯帶具有PTC記憶功能。因此產品需要輻射交聯。這不僅提高了芯帶的耐熱性能（如耐短時暴露溫度），也延長了芯帶的工作壽命。這種交聯后電伴熱帶在長時間通電伴熱或者受到外來冷熱循環的反復作用后，仍能繼續保持優良的PTC工作性能，并能有效防止NTC效應的發生。

3.自調控電伴的結構與工作原理
　基本型自調控電伴（伴熱電纜）由PTC芯帶和絕緣層組成。將PTC材料厚度均勻、連續地擠包（或纏繞）在平行的金屬線芯（亦稱母線）上，制成的扁型帶即為PTC芯帶。外面包覆絕緣層后就制成基本型電纜。芯帶一端的兩根導電母線與電源接通時，電流便從一根母線橫向流過并聯的PTC材料層到達另一根母線，構成并聯回路。一定長度的芯帶在一定的溫度下有一定的電阻，并具有PTC特性。電流流經并聯的PTC材料層時產生焦耳熱，使芯帶發熱升溫。同時芯帶的熱量通過電纜絕緣層向溫度低的被加熱體系傳遞，以補償體系向環境散失的熱量。當電纜的電功率等于體系的熱損失時　體系溫度可維持穩定，電纜和體系就達到了伴熱保溫的穩定工作狀態（即穩態）。所以，PTC材料層是電阻發熱體，PTC芯帶是伴熱電纜的電熱元件。這種長帶型電纜（電伴熱帶）是優良的伴熱保溫器材，除了*的伴熱功能外其長帶形結構便于對形體復雜的被保溫體系進行平鋪或纏繞式安裝。根據工業伴熱保溫的需要，在基本型電纜外面可另加屏蔽層和護層制成不同用途的電伴熱帶具有防爆電伴熱帶型和防護防腐型電伴熱型。　

4.自調控電伴功率與伴熱性能
4.1電纜功率
自調控電伴的功率是制造、使用的重要參數，是必須實際測量的穩態參數。實際測量指參照電纜實際使用條件測量其發熱功率，測量的狀態必須是已達到穩定的工作狀態。例如現代工業己廣泛采用管道裝備輸運流體物料，輸運中需要對管道的物料實行伴熱保溫。因此要用與管道伴熱相同方法測量自調控電伴的功率。這樣的功率在管道伴熱的熱工設計中可以直接引用，并能獲得良好的運行效果。所以，北京中海華光測量電伴功率時，將一定長度（1M）被測電伴平放在鋼管外壁面上貼緊，管外按實際模擬伴熱物料。因此標稱功率通常是指在額定工作電壓下、在一定保溫層內以電伴伴熱的管道溫度為10℃時，每米電伴輸出的穩態電功率。
4.2自控溫電伴熱帶控溫伴熱性能
4.2.1伴熱保溫的熱平衡條件
在低溫環境單靠隔熱材料層保溫，儲運體系的熱量仍會逐漸散失，使物料或水的溫度慢慢下降，長此以往，導致液態物料粘度增大、析晶、分相或凍結。因此，需采用主動保溫措施即伴熱保溫。它是在隔熱層保溫的同時，用電伴對物料體系加熱，即時補償體系的熱損耗，借以維持運行需要的操作溫度。
4.2.2自控溫電伴的控溫特性
自控溫電伴不單是加熱，而且在穩定的溫度下有一定的控溫作用。環境溫度變化會引起管道物料溫度波動，用自控溫伴可以使料溫的波動減小。電伴的溫控特性能愈強，則電伴的控溫作用愈強。但控溫精度不如現代智能化控溫儀的高。目前，我國在冬天低于零下氣溫相對少，如伴熱系統采用了中海華光電伴熱控制箱后更加節能省電和延長了電伴的壽命，由中海華光電伴熱提供的電伴控溫性強。
4.3自控溫電伴限溫伴熱性能
自控溫電伴的電熱材料是PTC材料，故有PTC及開關溫度特性。電伴的電阻—溫度的特性變化是電阻隨著溫度緩慢增大；則電伴功率-溫度的特性變化是電阻增大后功率隨著降低。因此，電伴通電時能發熱、升溫，當溫度升致開關溫區時升溫減慢，zui后停止升溫。這是因為升溫后電伴電阻已經很大，幾乎阻斷電流，使電伴功率相應減小到只夠維持該溫度下散熱保溫平衡，因而電伴伴熱溫度也就穩定不升了。
　　限溫本身也是一種溫控特性，它決定于高分子基材。若將電伴單獨隔熱通電升溫。隔熱程度越高，電伴輸出的功率會愈小，芯帶溫度則愈高。但電伴的功率降致zui小時不會小到為零，但有一個zui低值的，是由于電伴熱的電阻不會土無窮大。因此，可將電伴降致zui小時的芯帶溫度稱為自限溫度。
　由于芯帶外面還有層層結構，電伴的zui高表面溫度不會高于自限溫度；在維持工業體系伴熱保溫時，電伴熱帶的zui高維持溫度不會高于自限溫度；自限溫度、zui高表面溫度、zui高維持溫都與熱平衡及電伴品種有關。由于自調控電伴本身的溫度自限，保水旱輪作本系的物料溫度就不會超過合理設定的高險點。這也是自控溫電伴能增加了防止過熱的保險，對易氣化、易爆、易燃等敏感物料的安全運行起到了把關作用，但前提是沒有破壞性的外來熱作用。

4.4自控溫電伴微區伴熱性能：
自控溫電伴是長帶型電熱元件，電功率沿電伴長度分布，長距離輸運管線的伴熱保溫。在一段長長的管線上，各區段的伴熱功率要一樣還是不一樣，究竟哪種伴熱方式效果更好？保溫工程一般看好自動補償型伴熱，溫度高的地段不加熱，溫度低的地段要多加熱。這不僅節約能源，更主要的是確保全線溫度均勻穩定，物流暢通不阻塞。這就要求各個區段的伴都能即時調整功率，按需供熱，而不是功率始終不變的恒功率伴熱。所以自控溫電伴依據各自所在微區的感溫結果，就地自動跟蹤伴熱，整個管線上無數個并聯電阻元件如同一條條各盡所能、自動協作的無聲伴熱工作線，使全線管溫處處、時時均勻同步，即無過熱點也無過低點。從而實現了自動保溫、安全節能。獨立的伴熱性能使得電伴能夠重疊敷設不過熱、隨意剪短照樣用、安裝方便、運行安全的技術基礎。

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