المتطلبات الفنية لأداء وجودة مسحوق أكسيد المغنيسيوم

تتطلب عناصر التسخين المختلفة جودة ومواصفات فنية مختلفة إلى حد كبير لمسحوق أكسيد المغنيسيوم في ظل بيئات تشغيل ومعايير فنية مختلفة. على سبيل المثال، عنصري تسخين لهما نفس سعة الحمولة، أحدهما للحرق الجاف-والآخر لتسخين المياه، سيكون من غير المعقول فرض متطلبات جودة متطابقة على مسحوق أكسيد المغنسيوم المستخدم في كلتا الحالتين. ويعكس هذا أيضًا الخبرة الفنية للشركة المصنعة لعنصر التسخين. لذلك، يحتاج مصنعو عناصر التسخين أولاً إلى تصنيف منتجاتهم. على سبيل المثال، يحتاجون إلى التمييز بين الأنواع المختلفة لعناصر التسخين، مثل الحرق الجاف، وتسخين المياه، وتكييف الهواء، والمقلاة، والنحاس، والألمنيوم، وعناصر التسخين الحديدية، استنادًا إلى نطاق درجة حرارة التشغيل السطحية ونوع مسحوق أكسيد المغنيسيوم المستخدم. الشرط الأساسي هو أن مسحوق أكسيد المغنيسيوم يجب أن يلبي المتطلبات الفنية للتدفئة الكهربائية ولوائح السلامة ذات الصلة. حاليًا، يتم تصنيف مسحوق أكسيد المغنسيوم عمومًا إلى-مسحوق أكسيد المغنسيوم ذو درجة الحرارة العالية، ومسحوق أكسيد المغنسيوم المتوسط-ذو درجة الحرارة المنخفضة، ومسحوق أكسيد المغنسيوم المعدل. بالطبع، قد توجد متطلبات مختلفة، ويمكن لمصنعي عناصر التسخين التواصل مباشرة مع الشركات المصنعة لمسحوق أكسيد المغنيسيوم للشراء والإنتاج وفقًا لمتطلبات محددة.

عند اختيار مسحوق أكسيد المغنيسيوم، نحتاج إلى التركيز على عدة جوانب رئيسية:

① حجم الشبكة: المخاليط ذات أحجام الشبكات المختلفة لها معدلات تدفق مختلفة تمامًا، مما يؤثر بشكل مباشر على كثافة المسحوق.

أ. تعريف حجم الشبكة: يشير حجم الشبكة إلى حجم الجسيمات أو دقة المادة. بشكل عام، يشير إلى عدد الفتحات الموجودة في منخل مقاس 1 بوصة × 1 بوصة والتي يمكن لجزيئات مسحوق المغنيسيوم المرور من خلالها. على سبيل المثال، 80 شبكة تعني أن جزيئات مسحوق المغنيسيوم يمكن أن تمر عبر منخل مقاس 1 بوصة × 1 بوصة مع 80 فتحة. وبالمثل، يشير حجم الشبكة الأكبر إلى جزيئات مسحوق المغنيسيوم الدقيقة، والعكس صحيح.

تشير إضافة علامة زائد أو ناقص قبل رقم الشبكة إلى ما إذا كان بإمكان الجزيئات المرور عبر حجم الشبكة هذا. يشير الرقم السالب إلى أن الجزيئات يمكن أن تمر عبر حجم الشبكة، مما يعني أن حجم جسيمات مسحوق المغنيسيوم أصغر من حجم الشبكة؛ يشير الرقم الموجب إلى أن الجزيئات لا يمكنها المرور عبر حجم الشبكة، مما يعني أن حجم جسيمات مسحوق المغنيسيوم أكبر من حجم الشبكة.

ب. تمايز حجم شبكة مسحوق أكسيد المغنيسيوم والنسبة المثلى:

مسحوق خشن: 40-100 شبكة 40%

مسحوق متوسط: 100-200 شبكة 40%

مسحوق ناعم: 200-325 شبكة 20%

ج. كثافة المسحوق: تؤثر كثافات المسحوق المختلفة على استطالة الأنبوب ومقاومته. لذلك، يجب اختبار كل دفعة من مسحوق المغنيسيوم للتأكد. بشكل عام، يجب أن تكون الكثافة المضغوطة بعد النقر أكبر من أو تساوي 2.3 جم/سم3، ويجب أن تكون الكثافة المضغوطة بعد تقليص الأنبوب أكبر من أو تساوي 3.05 جم/سم3.

د. تأثير حجم الشبكة على أنابيب التسخين: يؤدي حجم الشبكة الكبير جدًا إلى ظهور جزيئات صغيرة تمتص الرطوبة بسهولة، مما يؤثر على العمر الافتراضي لأنبوب التسخين ويسبب تلوثًا خطيرًا لبيئة إضافة المسحوق. يؤدي حجم الشبكة المنخفض جدًا إلى ظهور جزيئات أكبر، مما سيؤدي إلى تلف سطح سلك التسخين بعد تقلص الأنبوب، مما يؤثر على عمر أنبوب التسخين. كما أنه يسبب بسهولة مشاكل مثل الأسلاك الدقيقة المنحرفة أو المضطربة والفراغات في قلب ملف أسلاك التسخين أثناء إضافة المسحوق. (سيتم شرح التمييز بين مواصفات الأسلاك الدقيقة والعيوب مثل النخل الناتج عن الفراغات الموجودة في قلب ملف أسلاك التسخين بالتفصيل في قسم سلك المقاومة.)

② الأداء الكهربائي: تقتصر عناصر اختبار الأداء الكهربائي لأنابيب التسخين بشكل أساسي على أربعة مؤشرات: العزل العادي، وتحمل الجهد، والعزل الساخن وتحمل الجهد. هناك العديد من المشكلات الشائعة التي تتطلب التنسيق والتوحيد في طرق الاختبار بين الشركات المصنعة لأنابيب التسخين ومصنعي أكسيد المغنيسيوم.

أ. مسافة الزحف الآمنة: من المعروف أن المسافة من القطر الخارجي لسلك التسخين إلى السطح الداخلي للأنبوب لها تأثير كبير على اختبار الأداء الكهربائي. وبدون معيار موحد لهذا المطلب، لا يمكن للطرفين إصدار أحكام موحدة عند استخدام مسحوق المغنيسيوم. استنادًا إلى الحالة الحالية للمعدات والآلات المستخدمة في تصميم وتصنيع وتطبيق أنابيب التسخين، فإن مسافة الزحف الآمنة أكبر من أو تساوي 1.2 مم، وهي معلمة مستخدمة على نطاق واسع.

ب. الكثافة: بعد تحديد متطلبات مسافة الزحف الآمنة، من الضروري تحديد معلمات مسحوق المغنيسيوم عند كثافة التعبئة المناسبة. نظرًا لأن الكثافات المختلفة تؤدي إلى نتائج مختلفة تمامًا عند اختبار تحمل الجهد، فإن المتطلبات الشائعة الاستخدام في تصميم وتصنيع أنابيب التسخين الكهربائية هي كثافة مسحوق مضغوطة أكبر من أو تساوي 2.3 جم/سم مكعب. ولذلك، يتم استخدامه كبند مرجعي لتوحيد معايير الاختبار بين الطرفين.

ج. معايير اختبار العزل للظروف الساخنة والعادية: وفقًا للمعايير ذات الصلة للجنة الكهروتقنية الدولية (IEC)، يجب ضبط جهاز اختبار قوة العزل لهذه المنتجات على DC 500V. ومع ذلك، في الاختبارات الفعلية، كثيرًا ما يستخدم العديد من مصنعي أنابيب التسخين الكهربائي الإعداد غير القياسي -للتيار المستمر بقدرة 1000 فولت، مما يؤدي إلى حدوث أخطاء كبيرة في القياس. وسيتم حل هذا الجانب من خلال التنسيق والتوحيد القياسي.

د. تحمل معايير اختبار الجهد للظروف العادية والساخنة: وفقًا للمعايير ذات الصلة أيضًا، فإن إعداد تيار التسرب هو 0.5 مللي أمبير، ووقت الاختبار هو ثانية واحدة. لدى العديد من الشركات المصنعة لأنابيب التسخين الكهربائي متطلبات عالية للغاية في التطبيقات العملية، مثل رفع مؤشر جهد التحمل الأساسي باستمرار، وضبط تيار تسرب منخفض للغاية، وزيادة وقت اختبار تحمل الجهد. هذه كلها ممارسات غير-قياسية وغير معقولة.

فيما يتعلق بالأداء الكهربائي، يجب مراعاة كل من المتطلبات الأساسية الأربعة المذكورة أعلاه. هذه شروط اختبار يجب أن يتفق عليها الطرفان؛ وإلا فإن ما يسمى بمعايير المؤسسة- الخاصة بها يفتقر إلى الشروط القابلة للتطبيق عالميًا.

③ مقاومة الرطوبة: بالمعنى الدقيق للكلمة، تقتصر مقاومة الرطوبة لمسحوق المغنيسيوم على مقاومته للرطوبة في حالته غير المعالجة. المتطلبات الأساسية لمقاومة الرطوبة هي: إجراء اختبار الرطوبة في غرفة ذات درجة حرارة ورطوبة ثابتة في ظل الظروف التالية: درجة الحرارة 60±2 درجة، الرطوبة 100%، والوقت 168 ساعة. والنتيجة هي أن مؤشر جهد مقاومة العزل يظل ثابتًا قبل وبعد الاختبار الذي سيتم اعتباره (مؤهلًا). هذا هو الشرط الأساسي لأداء مقاومة الرطوبة لمسحوق المغنيسيوم. ومع ذلك، فإن العديد من الشركات المصنعة لأنابيب التسخين الكهربائية تجري اختبارات الرطوبة على الأنابيب بعد الانكماش أو التلدين وتتطلب أن يظل الأداء دون تغيير. وهذا مطلب غير معقول، وذلك لأن التغييرات الناجمة عن بعض عمليات الإنتاج تؤدي إلى انخفاض في مقاومة الرطوبة. لكي نكون موضوعيين وعادلين، فإن انخفاض الأداء الكهربائي بسبب الرطوبة بعد تصنيع الأنابيب هو مظهر محدد لعدم كفاية القدرة الإنتاجية لأنابيب التدفئة الكهربائية. إذا كان السبب هو أن مسحوق المغنيسيوم نفسه يعاني من فقدان الوزن عند الحرق، فهذه مشكلة جودة لدى الشركة المصنعة لمسحوق المغنيسيوم.