近红外加热器的基础知识

更新时间：2025-12-25

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什么是近红外加热器？

近红外加热器是一种加热装置，用于辐射近红外射线以获取热源。

红外加热器分为远红外加热器、中红外加热器和近红外加热器。近红外加热器也称为短波长红外加热器，因为它们照射近红外线，而近红外线在红外线中波长相对较短，作为热源。红外灯和卤素加热器发出强光，因为辐射能仅存在于近红外区域，便于视觉判断。开关反应迅速，且很容易占据高温区域。

可以获得不同类型的热源，如线性热源、点热和平面热源。种子加热器、卡式加热器、板式加热器等也具备高温加热能力，可能被称为近红外或中红外加热器。

近红外加热器的应用

近红外加热器因其高功率和快速的开关速度，常被用作工业红外加热器。工业红外加热器的例子包括加热和干燥薄膜和薄膜，以及拉伸PET（聚对苯二甲酸乙二甲酯）和碳纤维复合材料的预预预成型（英国称为碳纤维增强塑料）。

近红外加热器具有极短的温度稳定时间，非常适合用于精确加热过程的加热器。它们也非常适合升降，适合紧急停车的工艺。

此外，它使用卤素灯照射的辐射热，实现非接触式且清洁的加热。除了在惰性气体或真空中加热外，它还可用于通过玻璃进行加热。

此外，树脂加热成型领域对近红外加热器的需求也在增长。近红外加热器已被用于纸张和玻璃的生产，这些玻璃过去主要通过远红外加热器加热，如金属钢板。此外，棒状管状近红外卤素加热器因其出色的响应性和升温性能而近年来备受关注。

近红外加热器的原理

近红外加热是通过电磁波加热。电磁波是一种光。红外辐射是一种波长范围约0.78μm~1毫米的电磁波，位于可见光之外，用于辐射加热。特别是，近红外射线是接近可见光且具有能量密度的电磁波。

1. 熔点

用于近红外加热器的白炽灯通过电流将加热元件加热至白炽状态来发光。对于普通白炽灯泡，可以使用熔点约为3400°C的钨丝。钨的熔点很高，但由于蒸发甚至低于熔点，钨丝变得细，最终断裂，寿命也随之缩短。

2. 黑化

挥发的钨会附着在灯阀内壁并变黑，因此向外部发出的光逐渐减少，减少近20%。为了防止钨蒸发导致的变黑并延长其寿命，卤素气体已被发现具有有效性。

3. 卤素循环

当灯丝在照明过程中蒸发的高温钨与卤素气体反应时，会产生卤素和钨的化合物。卤素和钨化合物可在250至1400°C维持状态，因此当阀门温度高于250°C时，钨不会附着在阀门内壁，不会发生变黑现象。

热对流将卤素和钨化合物输送到丝状物附近，在那里它们被分解成卤素和钨。因此，释放出来的卤素还会重复以下反应，钨可以再生成丝状。这一系列再生循环被称为卤素循环。

当红外光照射到加热物体上时，它可以被吸收、反射或透射，但不一定被吸收。吸收越多，加热物体的加热效率就越高。因此，加热器发出的近红外辐射波长必须与被加热产品的吸收波长相匹配非常重要。加热器表面温度越高，加热器发射的能量峰值波长越短。例如，在近红外加热器中，加热器的表面温度为2000°C，峰值波长约为1.3微米。

如何选择近红外加热器

材料吸收的波长取决于材料表面的材料。典型金属的吸收波长接近近红外辐射。然而，由于这取决于表面状况，当表面被氧化或涂漆时，吸收波长会发生变化。发射率随温度和波长变化，材料表面发射率越高，吸收越强。你需要考虑不同的参数，选择合适的红外加热器。

此外，如果你用高反射率、低吸收率的材料包裹它，就能有效利用反射波。此外，如果有效使用透明材料传递信息，可以加热材料内部并均匀化厚度方向。