El caucho PTC [1] es un caucho de silicona que conduce la electricidad con una resistividad que aumenta exponencialmente al aumentar la temperatura para todas las temperaturas hasta una temperatura en la que la resistividad crece hasta el infinito. Por encima de esta temperatura, la goma PTC es un aislante eléctrico . El caucho PTC está hecho de polidimetilsiloxano (PDMS) cargado con nanopartículas de carbono . PTC significa coeficiente de temperatura positivo .
Propiedades
Si la intensidad del campo eléctrico dentro del material es lo suficientemente grande (generalmente mayor de 30 V / mm), las nanopartículas de carbono desencadenan una corriente de efecto túnel mecánico cuántico que fluye a través del material. La contribución de un gran número de pequeñas corrientes de efecto túnel puede sumarse a corrientes macroscópicas en el rango de amperios . El efecto de túnel de la mecánica cuántica dentro del material depende en gran medida de la temperatura. La corriente disminuye exponencialmente al aumentar la temperatura. Esto significa que la resistividad del material crece exponencialmente al aumentar la temperatura. A una temperatura específica cesa la corriente del efecto de túnel de la mecánica cuántica. A temperaturas superiores a esta, la goma PTC es un aislante eléctrico y no puede fluir corriente eléctrica a través de ella. Esta temperatura se puede ajustar entre 32 y 176 F (0 y 80 C) durante la producción del caucho PTC. Por lo tanto, el caucho PTC es un material PTC con características PTC muy fuertes. De hecho, el caucho PTC tiene el efecto PTC más fuerte de todos los materiales conocidos y en un amplio rango de temperaturas. Tiene propiedades PTC para todas las temperaturas.
Aplicaciones
El caucho PTC se puede enrollar en láminas delgadas y laminarse con cobre . El cobre, a su vez, está conectado a un voltaje para proporcionar el campo eléctrico dentro del material necesario para desencadenar el efecto de túnel . Las láminas pueden tener cualquier forma y tamaño.
Las láminas de caucho PTC se pueden utilizar como calentadores PTC delgados y flexibles . Estos calentadores proporcionarán alta potencia cuando estén fríos y se calientan rápidamente a una temperatura constante y permanecen allí prácticamente sin ser afectados por los cambios en las condiciones ambientales. Pueden alimentarse con cualquier voltaje entre 5 y 230 V, AC o DC.
El material de goma PTC es un calentador autorregulador . Produce la misma cantidad de calor en cada punto del calentador que se conduce e irradia desde el calentador hasta el objeto al que está unido y sus alrededores. Está en constante equilibrio térmico con el medio ambiente, punto por punto. Una medida de la energía producida por el calentador es en realidad una medida de la transferencia de calor entre el calentador y el objeto. Por lo tanto, se puede utilizar como sensor de transferencia de calor.
Referencias
- ^ Patente de EE. UU. 8,367,986