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自限溫伴熱在我國(guó)的應(yīng)用技術(shù)已經(jīng)相當(dāng)成熟。與傳統(tǒng)蒸汽伴熱相比，能耗成本比約為1:2.2，帶來(lái)了非常顯著的直接經(jīng)濟(jì)效益。明顯的節(jié)能效果主要是由于電伴熱材料中的正溫度系數(shù)效應(yīng)。什么是正溫度系數(shù)效應(yīng)

？PTC效應(yīng)是一種正溫度系數(shù)效應(yīng)，這意味著材料的電阻隨著溫度的升高而增加。1945年，美國(guó)科學(xué)家弗萊德曼在聚合物材料中發(fā)現(xiàn)了正溫度系數(shù)效應(yīng)。1961年，科學(xué)家科勒提出聚合物和炭黑之間熱膨脹系數(shù)的差異是正溫度系數(shù)效應(yīng)的原因。這種正溫度系數(shù)效應(yīng)自從被發(fā)現(xiàn)以來(lái)，已經(jīng)在世界上被廣泛使用。

自限電伴熱采用正溫度系數(shù)效應(yīng)技術(shù)。其發(fā)熱芯主要來(lái)源于高分子導(dǎo)電復(fù)合材料。該材料是以高分子聚合物為基體，添加一定比例的導(dǎo)電粒子如炭黑、石墨或金屬氧化物復(fù)合而成的新型材料。下圖顯示了由聚合物材料和炭黑微觀結(jié)構(gòu)變化引起的自動(dòng)控溫過(guò)程。

自限電伴熱

的工作原理當(dāng)被加熱物體溫度低，聚合物處于收縮狀態(tài)，碳黑形成導(dǎo)電通路，電伴熱帶產(chǎn)生較高的輸出功率；

當(dāng)待加熱物體的溫度逐漸升高時(shí)，聚合物受熱膨脹，壓縮碳黑空間，減少導(dǎo)電路徑和電伴熱帶的輸出功率。

當(dāng)伴熱體的溫度高時(shí)，聚合物迅速膨脹，由炭黑形成的導(dǎo)電路徑幾乎完全切斷，電加熱伴熱體的輸出功率接近于零，操作停止。

電伴熱帶的輸出功率根據(jù)被跟蹤物體的溫度變化自動(dòng)及時(shí)調(diào)整，從而為被跟蹤物體或介質(zhì)提供持續(xù)的熱量。這種PTC效應(yīng)技術(shù)已應(yīng)用于自限電伴熱，大大提高了熱能效率，成為名副其實(shí)的綠色節(jié)能產(chǎn)品。

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