溫控電伴熱帶使用壽命是否與熱穩定性相關實驗

    自限溫電伴熱帶：（也稱伴熱電纜）是用電阻率正溫度系數（簡稱PTC）導電高聚物復合材料制成的帶狀電加熱裝置，其熱穩定性主要反映電伴熱帶在通電情況下，對外界較高溫度的承受能力。
    研究過聚乙烯/炭黑材料在不同溫度和環境下老化后PTC性能的變化，但這種小功率的被動態性質與通電時電伴熱帶的實際情況差別很大。影響電伴熱帶的無論是物理還是化學的因素，總是使電阻增加，尚未發現電阻永久性減小的情況。可以用通電的電伴熱帶在高、低溫區之間循環一定次數，并用功率衰減來判斷熱穩定性是否良好。采用電伴熱帶專用的測試裝置，并利用該裝置對電伴熱帶的熱穩定性及有關的因素進行了測試。結果表明，電伴熱帶的熱穩定性用功率衰減來表示雖有實用價值，但并不敏感，所以用電性能的變化進行表征，不僅敏感，而且物理意義明確，同時也不失其實際意義。
    電熱帶熱穩定性測試儀包括：機械、轉動控制、控溫和功率測試及電性能測試五個部分。
    機械部分為一圓形金屬托盤，樣品固定在兩只樣品臂（臂長17cm）上，可繞中心軸正反轉動。圓盤上對稱地分布高低溫區，樣品臂輪流轉至二溫區，每次停留6分鐘。高溫區采取比例控溫，控溫精度為士2 ℃； 低溫區通自來水。
    通電的電熱帶樣品交替接觸高溫和低溫金屬板，變換2次為一個循環，樣品貼在低溫板上時測量功率
。電源由交流穩壓器提供，如不指明則為220V。
    分低溫帶：（型號：DXW）和中溫帶（型號：ZXW）兩種不同電伴熱帶試驗樣品，電阻突變的溫度也不同，用此特性作為選定高溫區溫度的依據。通常DXW和ZXW電伴熱帶的高溫區溫度分別控制在90℃ 和120℃ 左右。
    每次實驗取兩組樣品，每組五支，樣品長15cm。實驗初期，約10個循環測一次功率，取五支樣品的平均值，測量五次取總平均值，為起始功率；以后每隔約60個循環測一次，取其平均值，定義功率保持因子“PPR” 為循環一定次數后的功率與起始功率之比，把PPR對循環次數作圖得PPR循環曲線。循環一定次數后，停止通電24小時后測量樣品的電性質。
    電熱帶在使用過程中，導電網絡逐漸損壞，材料電阻逐漸增加，電熱轉換功能逐漸衰退，功率下降至一定程度（通常為起始功率的75%）；需要的時間稱電熱帶的壽命。若將電熱帶置于流動的水中，水流加強傳熱，功率較大，便于觀測。取不同電阻值的電伴熱帶樣品各2米，分別在流動水中進行壽命實驗，另外用于熱穩定性測試，可以看出，電阻值小的在60天內，功率未見衰減；而電阻值大的25天左右，功率衰減到80%的起始功率，這一變化與熱穩定性的結果表明，電伴熱帶熱穩定性好壞是與壽命相互關聯的。