Som en højeffektiv varmeledningsenhed er materialevalg af varmerør er afgørende for dens ydeevne. Den grundlæggende struktur af varmerør inkluderer skal, kerne og intern arbejdsvæske. Materialet i hver del vil påvirke dens overordnede ydeevne, såsom termisk ledningsevne, holdbarhed, korrosionsbestandighed osv. Det følgende vil undersøge, hvordan valget af forskellige materialer i varmerør påvirker dets ydeevne.
1. Termisk ledningsevne
Varmerørets hovedfunktion er at overføre varme, så materialets varmeledningsevne er den første faktor, der skal tages i betragtning. Almindelige varmerørmaterialer omfatter kulstofstål, kobber, rustfrit stål og aluminium.
Kobber fungerer godt som et termisk ledende materiale og har en høj varmeledningsevne. Derfor er kobbervarmerør ofte førstevalget i situationer, hvor der kræves effektiv varmeledning.
Selvom aluminium har en lidt lavere varmeledningsevne end kobber, har det en bedre omkostningseffektivitet og lavere vægt og er velegnet til letvægtsdesignprodukter.
Kulstofstål og rustfrit stål har lav varmeledningsevne, men de har unikke fordele i visse miljøer, såsom høj styrke og korrosionsbestandighed.
2. Korrosions- og oxidationsbestandighed
Ved valg af varmerørsmaterialer er materialets korrosions- og oxidationsbestandighed også vigtige overvejelser, især i nogle barske miljøer, såsom høj luftfugtighed, høj saltholdighed eller kemisk kontakt.
Rustfrit stål har god korrosions- og oxidationsbestandighed, så det bruges ofte i applikationer med høje miljøkrav, såsom industrielt varmeudstyr eller miljøer med høj luftfugtighed.
Kobber kan danne en oxidbeskyttende film i luften og har en vis antioxidationsevne, men yderligere beskyttelsesforanstaltninger kan være påkrævet i stærkt sure eller alkaliske miljøer.
Aluminium har også stærk korrosionsbestandighed, især i fugtige omgivelser, og kan danne en aluminiumoxidfilm på overfladen for at give beskyttelse.
3. Mekanisk styrke og holdbarhed
Varmerør skal modstå visse mekaniske belastninger under brug, såsom kompression, spænding eller bøjning, så materialets mekaniske styrke påvirker direkte dets holdbarhed og levetid.
Kulstofstål og rustfrit stål er velegnet til applikationer, der skal modstå store ydre kræfter, såsom varmerørsystemer i industrielt udstyr på grund af deres høje mekaniske styrke.
Kobber og aluminium har lavere mekanisk styrke, men de klarer sig stadig godt i nogle letvægts- og lavstyrkeapplikationer, såsom husholdningsapparater.
4. Behandlingsydelse
Fremstillingsprocessen af varmerør kræver materialer med god forarbejdningsydelse, især i lejligheder med komplekse former eller høje krav.
Kobber og aluminium har god duktilitet og er nemme at bearbejde til forskellige former, som er velegnede til fremstilling af varmerør med komplekse strukturer.
Selvom rustfrit stål og kulstofstål har høj styrke, er de vanskelige at bearbejde, især ved fremstilling af komplekse strukturer kan mere avancerede processer være påkrævet.
5. Omkostningsfaktorer
Materialevalg skal også tage højde for omkostningerne, især i masseproduktion, materialeomkostninger påvirker direkte produkternes konkurrenceevne på markedet.
Sammenlignet med kobber og rustfrit stål er aluminium relativt billigt og har bedre omfattende ydeevne, så det bruges ofte i varmerørsprodukter på mellem- og lavprismarkedet.
Kobber og rustfrit stål er dyrere og er velegnede til lejligheder med højere ydeevnekrav, men i nogle specifikke applikationer kan deres ydeevnefordele opveje deres høje omkostninger.