温控电伴热带使用寿命是否与热稳定性相关实验

    自限温电伴热带：（也称伴热电缆）是用电阻率正温度系数（简称PTC）导电高聚物复合材料制成的带状电加热装置，其热稳定性主要反映电伴热带在通电情况下，对外界较高温度的承受能力。
    研究过聚乙烯/炭黑材料在不同温度和环境下老化后PTC性能的变化，但这种小功率的被动态性质与通电时电伴热带的实际情况差别很大。影响电伴热带的无论是物理还是化学的因素，总是使电阻增加，尚未发现电阻永久性减小的情况。可以用通电的电伴热带在高、低温区之间循环一定次数，并用功率衰减来判断热稳定性是否良好。采用电伴热带专用的测试装置，并利用该装置对电伴热带的热稳定性及有关的因素进行了测试。结果表明，电伴热带的热稳定性用功率衰减来表示虽有实用价值，但并不敏感，所以用电性能的变化进行表征，不仅敏感，而且物理意义明确，同时也不失其实际意义。
    电热带热稳定性测试仪包括：机械、转动控制、控温和功率测试及电性能测试五个部分。
    机械部分为一圆形金属托盘，样品固定在两只样品臂（臂长17cm）上，可绕中心轴正反转动。圆盘上对称地分布高低温区，样品臂轮流转至二温区，每次停留6分钟。高温区采取比例控温，控温精度为士2 ℃； 低温区通自来水。
    通电的电热带样品交替接触高温和低温金属板，变换2次为一个循环，样品贴在低温板上时测量功率
。电源由交流稳压器提供，如不指明则为220V。
    分低温带：（型号：DXW）和中温带（型号：ZXW）两种不同电伴热带试验样品，电阻突变的温度也不同，用此特性作为选定高温区温度的依据。通常DXW和ZXW电伴热带的高温区温度分别控制在90℃ 和120℃ 左右。
    每次实验取两组样品，每组五支，样品长15cm。实验初期，约10个循环测一次功率，取五支样品的平均值，测量五次取总平均值，为起始功率；以后每隔约60个循环测一次，取其平均值，定义功率保持因子“PPR” 为循环一定次数后的功率与起始功率之比，把PPR对循环次数作图得PPR循环曲线。循环一定次数后，停止通电24小时后测量样品的电性质。
    电热带在使用过程中，导电网络逐渐损坏，材料电阻逐渐增加，电热转换功能逐渐衰退，功率下降至一定程度（通常为起始功率的75%）；需要的时间称电热带的寿命。若将电热带置于流动的水中，水流加强传热，功率较大，便于观测。取不同电阻值的电伴热带样品各2米，分别在流动水中进行寿命实验，另外用于热稳定性测试，可以看出，电阻值小的在60天内，功率未见衰减；而电阻值大的25天左右，功率衰减到80%的起始功率，这一变化与热稳定性的结果表明，电伴热带热稳定性好坏是与寿命相互关联的。