Som en svært effektiv varmeledningsenhet, materialvalg av varmerør er avgjørende for ytelsen. Den grunnleggende strukturen til varmerør inkluderer skall, kjerne og intern arbeidsvæske. Materialet til hver del vil påvirke dens generelle ytelse, slik som termisk ledningsevne, holdbarhet, korrosjonsmotstand, etc. Det følgende vil utforske hvordan valg av forskjellige materialer i varmerør påvirker ytelsen.
1. Termisk ledningsevne
Hovedfunksjonen til varmerør er å overføre varme, så den termiske ledningsevnen til materialet er den første faktoren som skal vurderes. Vanlige varmerørmaterialer inkluderer karbonstål, kobber, rustfritt stål og aluminium.
Kobber fungerer godt som et varmeledende materiale og har høy varmeledningsevne. Derfor er varmerør av kobber ofte førstevalget i situasjoner hvor det kreves effektiv varmeledning.
Selv om aluminium har noe lavere varmeledningsevne enn kobber, har det en bedre kostnadseffektivitet og lavere vekt, og egner seg for lette designprodukter.
Karbonstål og rustfritt stål har lav varmeledningsevne, men de har unike fordeler i visse miljøer, som høy styrke og korrosjonsbestandighet.
2. Korrosjons- og oksidasjonsmotstand
Ved valg av varmerørmaterialer er korrosjons- og oksidasjonsmotstanden til materialet også viktige hensyn, spesielt i noen tøffe miljøer, som høy luftfuktighet, høy saltholdighet eller kjemisk kontakt.
Rustfritt stål har god korrosjons- og oksidasjonsmotstand, så det brukes ofte i applikasjoner med høye miljøkrav, som industrielt varmeutstyr eller miljøer med høy luftfuktighet.
Kobber kan danne en oksidbeskyttende film i luften og har en viss antioksidasjonsevne, men ytterligere beskyttelsestiltak kan være nødvendig i sterkt sure eller alkaliske miljøer.
Aluminium har også sterk korrosjonsbestandighet, spesielt i fuktige omgivelser, og kan danne en aluminiumoksidfilm på overflaten for å gi beskyttelse.
3. Mekanisk styrke og holdbarhet
Varmerør må tåle visse mekaniske påkjenninger under bruk, for eksempel kompresjon, strekk eller bøyning, slik at den mekaniske styrken til materialet direkte påvirker dets holdbarhet og levetid.
Karbonstål og rustfritt stål er egnet for bruksområder som trenger å tåle store ytre krefter, som varmerørsystemer i industrielt utstyr på grunn av deres høye mekaniske styrke.
Kobber og aluminium har lavere mekanisk styrke, men de fungerer fortsatt godt i noen lette og lavstyrkeapplikasjoner, for eksempel husholdningsapparater.
4. Behandlingsytelse
Produksjonsprosessen av varmerør krever materialer med god prosessytelse, spesielt i anledninger med komplekse former eller høye krav.
Kobber og aluminium har god duktilitet og er enkle å bearbeide til ulike former, som er egnet for produksjon av varmerør med komplekse strukturer.
Selv om rustfritt stål og karbonstål har høy styrke, er de vanskelige å bearbeide, spesielt ved fremstilling av komplekse strukturer kan det være nødvendig med mer avanserte prosesser.
5. Kostnadsfaktorer
Materialvalg må også vurdere kostnadene, spesielt i masseproduksjon, materialkostnader påvirker direkte markedskonkurranseevnen til produktene.
Sammenlignet med kobber og rustfritt stål er aluminium relativt billig og har bedre omfattende ytelse, så det brukes ofte i varmerørprodukter i mellom- og lavprismarkedet.
Kobber og rustfritt stål er dyrere og egner seg for anledninger med høyere ytelseskrav, men i enkelte spesifikke bruksområder kan ytelsesfordelene oppveie de høye kostnadene.