När man diskuterar värmerör av kvarts fokuserar man ofta på sin kemiska korrosionsbeständighet, men deras utmärkta prestanda vid hög- temperatur och termisk stabilitet är lika viktiga fördelar. Som ett oorganiskt icke-metalliskt material tillverkat av hög-ren kiseldioxid, har kvarts enastående hög-temperaturbeständighet, ultra-låg värmeutvidgningskoefficient och utmärkt motståndskraft mot värmechock, som är utom räckhåll för många metallvärmematerial. Dessa egenskaper gör att uppvärmningsrör av kvarts inte bara är lämpliga för korrosiv kemisk uppvärmning, utan också i stor utsträckning i olika scenarier för industriell uppvärmning, torkning och infraröd uppvärmning med hög-temperatur.
När det gäller hög-temperaturbeständighet har värmerör av kvarts uppenbara fördelar jämfört med värmeelement av metall och plast. Mjukningspunkten för kvartsglas är cirka 1730 grader, och det kan arbeta stabilt under lång tid vid 1100 grader, och kan till och med motstå omedelbar hög temperatur upp till 1450 grader på kort tid. Däremot kan 316 rostfritt stål endast användas under lång tid under 900 grader, och PFA-värmare har en övre temperaturgräns på endast 260 grader. I hög{10}}temperaturuppvärmningsprocesser som industriell torkning, värmebehandling och hög{11}}temperaturkemiska reaktioner kan kvartsvärmerör fungera tillförlitligt under lång tid utan prestandaförsämring orsakad av hög temperatur.
Termisk stabilitet och termisk chockbeständighet är andra stora fördelar med kvartsmaterial. Den termiska expansionskoefficienten för kvarts är endast 5,5×10⁻⁷/grad, vilket är cirka 1/15 av rostfritt stål och 1/20 av vanligt glas. Detta gör att kvarts knappast expanderar eller drar ihop sig vid temperaturförändringar, och tål drastiska temperaturförändringar utan att gå sönder. Även om kvartsvärmeröret i hög-arbetsläge plötsligt kyls av kallt vatten, spricker det inte lätt. Denna egenskap är mycket viktig för värmesystem som behöver frekventa start{11}}stopp eller temperaturcykeländringar och förbättrar utrustningens tillförlitlighet och livslängd avsevärt.
Dessutom har kvartsvärmerör utmärkta egenskaper för infraröd strålning. Vid uppvärmning kan kvarts utstråla en stor mängd långt-infraröda strålar med en våglängd på 2–15 μm, som effektivt kan absorberas av de flesta organiska ämnen och vatten, vilket ger snabb och jämn uppvärmning. Vid industriell torkning, färghärdning, matbakning och andra processer är uppvärmningseffektiviteten för långt-infraröda kvartsrör betydligt högre än för vanliga metallvärmerör, vilket kan förkorta bearbetningstiden och minska energiförbrukningen.
Vid höga temperaturer bibehåller kvarts fortfarande god kemisk stabilitet. Till skillnad från metallmaterial vars korrosionsbeständighet minskar avsevärt vid höga temperaturer, kan kvarts fortfarande bibehålla trögheten mot de flesta syror och salter vid höga temperaturer, och är särskilt lämpligt för hög-uppvärmningsprocesser för sura vätskor. Det bör dock noteras att kvarts inte är resistent mot fluorvätesyra och varmkoncentrerad fosforsyra, och kommer även att reagera med stark alkali vid höga temperaturer, vilket bör undvikas vid användning.
Tabell 1 Jämförelse av hög-temperaturprestanda av olika värmerörsmaterial
表格
| Prestandaindikator | Kvartsrör | 316 rostfritt stål | Titanrör | PFA belagd |
|---|---|---|---|---|
| Lång-arbetstemp | Upp till 1100 grader | Upp till 900 grader | Upp till 500 grader | Upp till 260 grader |
| Termisk expansionskoefficient | 5,5×10⁻⁷/grad (mycket låg) | 16×10⁻⁶/grad | 8,6×10⁻⁶/grad | ~12×10⁻⁵/grad |
| Termisk stötbeständighet | Utmärkt, tål plötslig kylning | Dålig, lätt att deformera | Måttlig | Dålig |
| Effektivitet för infraröd strålning | Hög, långt-infraröd strålning | Låg | Låg | Ingen |
| Hög- kemisk stabilitet | Utmärkt (förutom HF och alkali) | Minskar markant | Bra | Ej tillämpligt |
Med utmärkt hög-temperaturbeständighet och termisk stabilitet har kvartsuppvärmningsrör oersättligt användningsvärde i många industriuppvärmningsområden med hög-temperatur.
