Gängige Isoliermaterialien für Thermoelementdrähte und -kabel

Inhalt

1. Einführung
2. Hitzebeständiges PVC
3. Flammhemmendes PVC
4. PFA
5. Glasfaser
6. Keramik Faser
7. Silikonkautschuk
8. XLPE / LS0H
9. Glimmer
10. Kapton^®
11. Sonstige
12. Zusammenfassung

Einführung in die Thermoelementdrahtisolierung Materialien

Die Wahl des richtigen Isoliermaterials für Thermoelementleitungen ist entscheidend und hängt von verschiedenen Faktoren ab, darunter Betriebstemperaturbereich, erforderliche Flexibilität, chemische Beständigkeit und mechanische Belastbarkeit. Von der hohen Temperaturbeständigkeit von Keramikfasern bis zur chemischen Beständigkeit von PFA verfügt jedes Isoliermaterial über einzigartige Eigenschaften, die auf spezifische Anforderungen zugeschnitten sind. Dieser Artikel untersucht einige der Eigenschaften und Anwendungen der gängigsten Isoliermaterialien für Thermoelementkabel, darunter hitzebeständiges PVC, flammhemmendes PVC, PFA, Glasfaser, Keramikfasern, Silikonkautschuk und XLPE.

Hitzebeständiges (HR) PVC (Polyvinylchlorid)

PVC-isolierte Thermoelementkabel sind weit verbreitet und werden in vielen Branchen und Anwendungen eingesetzt. Sie sind eine kostengünstige Wahl, insbesondere bei längeren Kabelstrecken.

Alle unsere hitzebeständigen (HR) PVC-Kabel sind für den Temperaturbereich von -30 °C bis +105 °C geeignet. Die für diese Kabel verwendete PVC-Qualität entspricht BS7655: Teil 4, Abschnitt 4.2, Typ 5/UL-Style, 105 °C (15.000 Stunden bei 105 °C).

Wir bieten eine große Auswahl an hochtemperaturbeständigen PVC-Kabeln, von einfachen Klingeldrähten bis hin zu geschirmten und gepanzerten Kabeln in nahezu allen Thermoelementkombinationen.

Eigenschaften:

• Temperaturbereich: -30 °C bis +105 °C
• Flexibilität: Gute Flexibilität
• Chemische Beständigkeit: Gute Beständigkeit gegen Chemikalien und Feuchtigkeit
• Abriebfestigkeit: Gut
• Kosten: Im Allgemeinen günstig

Anwendungen:

• Einsatz in Umgebungen, in denen eine moderate Hitzebeständigkeit erforderlich ist
• Häufig in industriellen Umgebungen für Allzweck-Thermoelemente

Flammhemmendes (FR) PVC (Polyvinylchlorid)

Durch den Einsatz flammhemmender Verbindungen verfügen diese FR PVC-isolierten Thermoelementkabel über hervorragende Eigenschaften zur Reduzierung der Flammenausbreitung.

Der Sauerstoffindexwert des Mantels beträgt gemäß ISO 4589 typischerweise mindestens 30 %, was die Feuerbeständigkeit gewährleistet.

Eigenschaften:

• Temperaturbereich: -30 °C bis +75 °C
• Flammhemmend: Enthält Additive zur Reduzierung der Entflammbarkeit
• Chemische Beständigkeit: Gute Beständigkeit gegen Chemikalien und Feuchtigkeit
• Abriebfestigkeit: Gut
• Kosten: Etwas höher als bei herkömmlichem hochfestem PVC

Anwendungen:

• Geeignet für Anwendungen, die Brandschutzmaßnahmen erfordern
• Einsatz in Gewerbegebäuden und öffentlicher Infrastruktur

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PFA-isolierte Kabel (Perfluoralkoxy)

PFA-isolierte Thermoelementkabel sind für ihre hervorragende Beständigkeit gegen nahezu alle bekannten Chemikalien, Öle und Flüssigkeiten bekannt. Es eignet sich nicht nur ideal für Hochtemperaturanwendungen bis 250 °C, sondern auch hervorragend für kryogene Temperaturen bis –75 °C.

PFA-isolierte Kabel sind widerstandsfähig gegen mechanische Beanspruchung und Verschleiß und eignen sich daher für anspruchsvolle Umgebungen. Sie behalten ihre Flexibilität auch bei niedrigen Temperaturen, was die Verlegung und Installation erleichtert.

Alle unsere PFA-Kabel werden extrudiert hergestellt und sind daher gas-, dampf- und wasserdicht. Dadurch eignen sie sich optimal für Anwendungen wie Autoklaven oder Sterilisatoren.

Eigenschaften:

• Temperatur Einsatzbereich: -75 °C bis +250 °C, kurzzeitig bis 300 °C
• Flexibilität: Gute Flexibilität
• Chemische Beständigkeit: Hervorragende Beständigkeit gegen Chemikalien und Lösungsmittel
• Abriebfestigkeit: Gut

Anwendungen:

• Ideal für Umgebungen mit hohen Temperaturen und aggressiven Chemikalien
• Einsatz in Chemieanlagen, der Halbleiterfertigung und der Lebensmittelverarbeitung

Glasfaserisolierte Thermoelementkabel

Glasfaserisolierte Thermoelementkabel sind für den Einsatz in Hochtemperaturanwendungen konzipiert, bei denen andere Isolierungen den extremen Bedingungen nicht standhalten.

Sie sind erhältlich in Standard-Glasfaser für Dauereinsatz bis 480 °C und in Hochtemperatur-Glasfaser für Temperaturen bis 800 °C.

Obwohl sie möglicherweise zusätzliche Beschichtungen oder Behandlungen benötigen, um spezifische Einschränkungen zu beheben, wie z. B. das Hinzufügen von Edelstahlgeflechten zum mechanischen Schutz, eignen sie sich aufgrund ihrer Gesamtleistung ideal für Branchen wie Luft- und Raumfahrt, Metallurgie, Energieerzeugung und industrielle Verarbeitung.

Eigenschaften:

• Temperaturbereich: bis zu 480 °C für Standardglasfaser oder 800 °C für Hochtemperaturvarianten
• Flexibilität: weniger flexibel als Polymere
• Chemische Beständigkeit: gut, kann aber durch Feuchtigkeitsaufnahme beeinträchtigt werden
• Haltbarkeit: ausgezeichnete Hochtemperaturbeständigkeit

Anwendungen:

• Einsatz in industriellen Hochtemperaturprozessen wie Brennöfen, Öfen und Öfen
• Geeignet für raue Umgebungen, in denen hohe Temperaturen und mechanische Festigkeit erforderlich sind

Keramikfaser

Keramikfaserisolierte Thermoelementkabel sind für Anwendungen mit extrem hohen Temperaturen konzipiert, bei denen selbst Materialien wie Glasfaser nicht ausreichen. Diese Kabel werden in Umgebungen eingesetzt, die außergewöhnliche Hitzebeständigkeit und Stabilität erfordern, wie z. B. in der Metallurgie, der Luft- und Raumfahrt, der Energieerzeugung und der Hochtemperaturfertigung.

Sie sind zwar teurer und erfordern eine sorgfältige Handhabung, doch ihre Temperaturbeständigkeit bis 1200 °C macht sie zur ersten Wahl für anspruchsvollste Anwendungen.

Eigenschaften:

• Temperaturbereich: Extrem hoch, bis 1200 °C
• Flexibilität: Spröde, wenig flexibel
• Wärmeleitfähigkeit: Niedrig (hervorragender Isolator)
• Chemische Beständigkeit: Gut, kann sich aber mit der Zeit durch den Kontakt mit bestimmten Chemikalien verschlechtern
• Kann mit Edelstahlgeflecht umflochten werden, um eine höhere Abriebfestigkeit zu gewährleisten

Anwendungen:

• Hauptsächlich in Umgebungen mit extrem hohen Temperaturen eingesetzt
• Häufig in Öfen, Feuerfestanlagen und Hochtemperatursensoren eingesetzt

Thermoelementkabel mit Silikonkautschuk-Isolierung

Thermoelementkabel mit Silikonkautschuk-Isolierung bieten eine ausgewogene Kombination aus Hochtemperaturbeständigkeit, Flexibilität und Langlebigkeit und eignen sich daher für eine Vielzahl von Anwendungen. Sie bieten zuverlässige Leistung in der Automobilindustrie, der Luft- und Raumfahrt, der Industrie, der Heizungs-, Lüftungs- und Klimatechnik sowie der Medizintechnik, wo moderate Hochtemperaturbeständigkeit und mechanische Flexibilität entscheidend sind. Sie eignen sich zudem ideal für Anwendungen mit kurzzeitigen Temperaturschwankungen, die andere Kabel unflexibel und spröde machen würden.

Silikonkautschukkabel verfügen zudem über hervorragende Eigenschaften zur Reduzierung der Flammenausbreitung durch den Einsatz flammhemmender Silikonkautschukmischungen.

Eigenschaften:

• Temperaturbereich: -40 °C bis +200 °C
• Flexibilität: Bleibt auch bei niedrigen Temperaturen flexibel, was in kalten Umgebungen von Vorteil ist
• Feuchtigkeitsbeständigkeit: Hervorragende Wasser- und Feuchtigkeitsbeständigkeit
• Flammhemmend: Enthält Additive zur Reduzierung der Entflammbarkeit

Anwendungen:

• Geeignet für Anwendungen, die Flexibilität und Feuchtigkeitsbeständigkeit erfordern
• Häufig in der Medizintechnik, der Lebensmittelverarbeitung und im Außenbereich eingesetzt

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Vernetztes Polyethylen (XLPE) und raucharmes halogenfreies Polyethylen (LS0H)

Vernetztes Polyethylen (XLPE) und raucharmes halogenfreies Polyethylen (LS0H oder LSZH) sind Isolierungen für Elektro- und Thermoelementkabel. Sie bieten unterschiedliche Eigenschaften, die sie für verschiedene Anwendungen geeignet machen.

XLPE ist chemisch stabil und weist eine hohe Zugfestigkeit auf, behält aber gleichzeitig eine gute Flexibilität und einen hohen Isolationswiderstand über einen weiten Temperatur- und Umgebungsbereich. LS0H-Materialien erzeugen bei Feuer nur minimalen Rauch, verbessern so die Sicht und verringern Schäden bei der Evakuierung. Es setzt beim Verbrennen keine giftigen Halogengase (wie Chlor oder Fluor) frei, die ätzend und schädlich für den Menschen sein können.

Wir kombinieren XLPE mit LS0H in einem einzigen Kabel, um Thermoelementkabel für den Einsatz in Situationen bereitzustellen, in denen Brandgefahr besteht und die Freisetzung von Rauch und Gasen Leben und Eigentum gefährden kann.

Eigenschaften:

• Temperaturbereich: -30 °C bis +70 °C
• Raucharm und halogenfrei beim Verbrennen
• Feuchtigkeitsbeständigkeit: Sehr gut
• Entspricht BS6425 Teil 1 1990 und IEC 60754.1: 1996 beträgt die bei der Verbrennung unserer XLPE/LS0H-Kabel freigesetzte Säure weniger als 0,5 %.
• Abriebfestigkeit: Gut

Anwendungen:

• LS0H-Isolierung ist auf Brandschutz ausgelegt, weist eine geringe Rauchentwicklung auf und setzt keine giftigen Halogene frei. Dadurch eignet sie sich ideal für den Einsatz in öffentlichen Gebäuden, im Transportwesen und anderen Bereichen, in denen Sicherheit oberste Priorität hat.

GLIMMER

Glimmer ist zwar keine gängige Isolierung für Thermoelementkabel, wir verwenden ihn jedoch in den Adern einiger unserer XLPE/LS0H-isolierten Thermoelementkabel für Anwendungen, bei denen die Funktionsfähigkeit des Kabels im Brandfall unerlässlich ist.

Glimmer ist ein natürlich vorkommendes Mineral mit außergewöhnlichen thermischen, elektrischen und mechanischen Eigenschaften.

Eigenschaften:

• Nicht brennbar: Glimmer ist von Natur aus nicht brennbar und unterstützt keine Flammenausbreitung.
• Geringe Rauchentwicklung und Toxizität: Entwickelt bei Feuer nur minimalen Rauch und giftige Gase und erhöht so die Sicherheit.

Kapton^® Isolierter Thermoelementdraht

Kapton^® ist eine von DuPont entwickelte Polyimidfolie, die für ihre hervorragenden thermischen, chemischen und mechanischen Eigenschaften bekannt ist. Kapton^®-isolierte Thermoelementkabel werden häufig in Umgebungen mit hohen Temperaturen und rauen Bedingungen eingesetzt.

Geeignet für Temperaturen von -75 °C bis +285 °C, ist es flammhemmend sowie chemikalien- und strahlungsbeständig.

Kapton^®-Thermoelementkabel verfügen über hervorragende physikalische, elektrische und mechanische Eigenschaften bei hohen Temperaturen sowie eine ausgezeichnete Abriebfestigkeit.

Eigenschaften:

• Temperaturbereich: -75 °C bis +285 °C
• Flammhemmend
• Abriebfest Beständigkeit: Hervorragend
• Beständig gegen die meisten Chemikalien, Öle, Lösungsmittel und Strahlung, gewährleistet Langlebigkeit in aggressiven Umgebungen

Anwendungen:

• Luft- und Raumfahrt: Wird aufgrund seiner Widerstandsfähigkeit gegen extreme Temperaturen und Strahlung in Raumfahrzeugen, Satelliten und Flugzeugen zur Temperaturmessung und -regelung eingesetzt
• Elektronik: Wird in leistungsstarken elektronischen Geräten und Schaltungen eingesetzt, insbesondere in Umgebungen, die hohen Temperaturen und Chemikalien ausgesetzt sind

Weitere Isoliermaterialien für Thermoelementleitungen

FEP (Fluorethylenpropylen)
FEP (Fluorethylenpropylen)-isolierte Thermoelement-Verlängerungskabel sind für den Temperaturbereich von -65 °C bis 210 °C geeignet. FEP-isolierte Kabel eignen sich besonders für die Automobilindustrie, wo die Flexibilität von FEP bei der Kabelverlegung von Vorteil ist.

PTFE (Polytetrafluorethylen)
PTFE-Thermoelementkabel ähneln PFA und FEP und haben einen Betriebstemperaturbereich von -75 °C bis +250 °C und sind extrem beständig gegen Chemikalien und Öle. In der Single-Shot-Ausführung werden sie aufgrund ihrer Feuchtigkeitsbeständigkeit häufig in Autoklaven eingesetzt.

Nextel
Nextel ist ein Markenname von 3M und ein Keramikfasermaterial. Einige Materialien, wie z. B. Nextel440, weisen eine etwas höhere Temperaturbeständigkeit als Standardkeramikfasern auf. Es wird selten als Isoliermaterial für Thermoelementkabel verwendet.

Tefzel
Tefzel ist ein Markenname für Ethylen-Tetrafluorethylen (ETFE), ein Fluorpolymer, das für seine hervorragenden mechanischen, chemischen und elektrischen Eigenschaften bekannt ist. Es ist für eine mittlere Temperaturbeständigkeit von 150 °C geeignet, weist aber eine ausgezeichnete Beständigkeit gegen Abrieb, Chemikalien und Feuchtigkeit auf. Es wird in der Schifffahrt und in medizinischen Sterilisationsgeräten eingesetzt.

Zusammenfassung

Jedes dieser Materialien verfügt über einzigartige Eigenschaften, die es für spezifische Anwendungen geeignet machen. Die Wahl der Isolierung hängt von den Umgebungsbedingungen und den spezifischen Anforderungen der Thermoelementanwendung ab.

Allzweck: Hitzebeständiges PVC

Öl- und chemikalienbeständig: PFA, PTFE, Kapton^®

Hochtemperaturbeständig: Glasfaser, Keramikfaser

Flammhemmend: FR PVC, XLPE/LS0H, Glimmer