自限热伴热的节能效果源于正温度系数效应

自限温伴热在我国的应用技术已经相当成熟。与传统蒸汽伴热相比，能耗成本比约为1:2.2，带来了非常显著的直接经济效益。明显的节能效果主要是由于电伴热材料中的正温度系数效应。什么是正温度系数效应

？PTC效应是一种正温度系数效应，这意味着材料的电阻随着温度的升高而增加。1945年，美国科学家弗莱德曼在聚合物材料中发现了正温度系数效应。1961年，科学家科勒提出聚合物和炭黑之间热膨胀系数的差异是正温度系数效应的原因。这种正温度系数效应自从被发现以来，已经在世界上被广泛使用。

自限电伴热采用正温度系数效应技术。其发热芯主要来源于高分子导电复合材料。该材料是以高分子聚合物为基体，添加一定比例的导电粒子如炭黑、石墨或金属氧化物复合而成的新型材料。下图显示了由聚合物材料和炭黑微观结构变化引起的自动控温过程。

自限电伴热

的工作原理当被加热物体温度低，聚合物处于收缩状态，碳黑形成导电通路，电伴热带产生较高的输出功率；

当待加热物体的温度逐渐升高时，聚合物受热膨胀，压缩碳黑空间，减少导电路径和电伴热带的输出功率。

当伴热体的温度高时，聚合物迅速膨胀，由炭黑形成的导电路径几乎完全切断，电加热伴热体的输出功率接近于零，操作停止。

电伴热带的输出功率根据被跟踪物体的温度变化自动及时调整，从而为被跟踪物体或介质提供持续的热量。这种PTC效应技术已应用于自限电伴热，大大提高了热能效率，成为名副其实的绿色节能产品。