پوشش ها و مواد نشان دهنده دما

پوشش‌ها و مواد نشان‌دهنده دما شامل برچسب‌ها، رنگ‌ها، مداد رنگی یا نشانگرهای دیگری هستند که در معرض دمای خاصی تغییر رنگ یا شکل می‌دهند. این محصولات یا غیر قابل برگشت هستند و برای یک بار مصرف طراحی شده اند یا برگشت پذیر هستند و می توانند برای نشان دادن دمای فعلی تغییر کنند.

نمایش تمام سازندگان پوشش‌ها و مواد نشان‌دهنده دما

اصل عملیات

رنگ‌ها و مواد نشان‌دهنده درجه حرارت موادی را در خود جای می‌دهند که ترموکرومیسم را نشان می‌دهند، خاصیتی که یک ماده در پاسخ به تغییر دما دچار تغییر رنگ می‌شود. اکثر مواد ترموکرومیک میکرو کپسوله شده اند. این امر باعث افزایش پایداری و طول عمر محصول می شود. سه نوع متداول مواد ترموکرومیک مورد استفاده در رنگ‌ها و مواد نشان‌دهنده دما عبارتند از: رنگ‌های لوکو، کریستال‌های مایع ترموکرومیک و نشانگرهای شیمیایی.

رنگهای لئوکو

رنگ‌های لوکو حاوی مولکول‌هایی هستند که دو شکل دارند که یکی از آنها بی رنگ است. آنها دچار یک تغییر رنگ برگشت پذیر می شوند که در یک اختلاف دمایی تقریباً 5 درجه فارنهایت (3 درجه سانتیگراد) رخ می دهد. رنگ‌های لوکو در چندین شکل مختلف - دوغاب، پودر، جوهر مبتنی بر آب، اپوکسی یا دسته‌ای اصلی - برای تغییر رنگ در طیف وسیعی از دماها مهندسی شده‌اند و در چندین رنگ مختلف موجود هستند.

کریستال های مایع ترموکرومیک (LC)

کریستال های مایع ترموکرومیک، مشابه نمایشگرهای کریستال مایع، کریستال های تغییر رنگ هستند که دچار تغییر رنگ برگشت پذیر ناشی از حرارت می شوند. LC ها میکرو کپسوله شده و روی یک پشتی سیاه پوشیده شده اند. با نزدیک شدن به درجه دمایی خود، از رنگ های طیف به ترتیب از قهوه ای مایل به زرد تا سبز تا آبی عبور می کنند و سپس به رنگ سیاه برمی گردند. آنها به گونه ای کالیبره شده اند تا در دمای نامی سبز نمایش داده شوند. LC ها می توانند حساسیت حرارتی حاد داشته باشند و تغییرات دما را به اندازه 0.2 درجه فارنهایت تشخیص دهند، اگرچه در مقایسه با سایر رنگ ها و مواد نشان دهنده دما می توانند گران باشند.

شاخص های شیمیایی (CI)

نشانگرهای شیمیایی تقریباً همیشه شاخص های دما غیر قابل برگشت هستند. این محصولات یک بار مصرف با رسیدن به دمای نامی خود دچار تغییر فاز می شوند. به طور معمول این شامل یک نقطه ذوب کاملاً مشخص است که باعث برهمکنش بین یک ترکیب شیمیایی و یک بستر برای ایجاد تغییر رنگ دائمی می شود. CI در درجه اول برای نظارت بر دما و کنترل کیفیت استفاده می شود. به عنوان نوار چسب یا برچسب ارائه می شود، آنها نشان می دهند که آیا دما از یک آستانه نامی کمتر یا بیشتر می شود.

دماهای شدید، نور UV و حلال های قوی می توانند به سرعت امید به زندگی را کاهش دهند. 

برنامه | صنعت

رنگ‌ها و مواد نشان‌دهنده دما برای نظارت بر سایش و اصطکاک که می‌تواند هنگام گرم شدن بیش از حد قطعات ماشین‌آلات ایجاد شود، برای نظارت بر عملکرد موتورها و سوپاپ‌ها برای حفاظت گارانتی، اندازه‌گیری دمای سطح روی تخته‌های مدار چاپی (PCB)، بهینه‌سازی دما در کاربردهای پردازش استفاده می‌شود. و کنترل کیفیت تجهیزات مورد استفاده در تهیه غذا. فهرست صنایع زیر از جوهرها و مواد نشان دهنده دما برای این منظور استفاده می کند:

• خودرو

• الکترونیک

• غذا و نوشیدنی

• ماشین ابزار

• تعمیر و نگهداری / MRO

• پزشکی / بهداشت و درمان

• دفاعی / نظامی

• OEM / صنعتی

• تجهیزات فرآیند / شلیک

• نیمه هادی / ویفر

انواع

رنگ ها و مواد نشان دهنده دما شامل انواع محصولات زیر می باشد.

پوشش: پوشش‌ها لایه‌های نازکی هستند که برای افزودن یا افزایش خواص دلخواه روی مواد قرار می‌گیرند. پوشش‌های نشان‌دهنده دما برای اندازه‌گیری دما در تجهیزات برای کاربردهای پتروشیمی، قطعات الکترونیکی حیاتی و قطع کننده‌های مدار استفاده می‌شوند. آنها نشان دهنده رنگ دمای سطح هستند و همچنین ممکن است ویژگی های مورد نیاز مانند رسانایی یا مقاومت در برابر خوردگی را داشته باشند.

رنگ: رنگ مایع یا پودر رنگدانه ای است که برای محافظت و/یا زیباسازی لایه ها استفاده می شود. رنگ تغییر رنگ را می توان برای نظارت بر دمای سطح تجهیزات یا ماشین آلات استفاده کرد. نظارت بر دمای سطح به اپراتورها از خطرات احتمالی یا تعمیر و نگهداری مورد نیاز هشدار می دهد.

جوهر: جوهرهای صنعتی مایعات، پودرها یا نوارهای انتقالی هستند که چاپ، اسپری، نورد یا روی بسترها یا رسانه ها برای ایجاد علامت، الگو، چاپ یا گرافیک منتقل می شوند. جوهر تغییر رنگ شامل یک جوهر رسانا و یک رنگ لوکو یا کریستال های مایع ترموکرومیک است. معمولاً برای نمایش عمر باتری یا نشان دادن اینکه محصولات غذا و نوشیدنی به دمای مطلوب رسیده اند استفاده می شود.

مداد رنگی/مداد: دمایی که نشان دهنده مداد رنگی یا مداد رنگی است، علائم گچی ایجاد می کند که در دمای خاصی براق، لعاب یا براق می شوند. برخی از آثار مداد یا مداد رنگی ممکن است با دما تغییر رنگ دهند. آنها معمولاً به صورت مجموعه ای فروخته می شوند تا محدوده دمایی خاصی را در خود جای دهند. آنها برای کاربردهایی مانند پیش گرم کردن، جوشکاری و ساخت، بازپخت، لحیم کاری، قالب گیری، پردازش حرارتی، و سایر عملیات ماشین یا تجهیزات که در آن نشانه دقیق دمای سطح مورد نظر است، استفاده می شود.

فیلم/برچسب: محصولات فیلم و برچسب ورقه نازکی از پلاستیک، نوار یا برچسب برای چسباندن به سطح هستند. آنها را می توان به ماشین آلات یا تجهیزات محکم کرد و بر اساس واکنش های شیمیایی یا نشانگرهای کریستال مایع دما را ثبت کرد. برچسب نشان‌دهنده دما ممکن است از مقیاسی برای نشان دادن دمای دقیق تشکیل شده باشد، یا ممکن است به سادگی تغییری در رنگ ایجاد کند که نشان‌دهنده نقض آستانه دما باشد.

نشانگر/قلم: نشانگرها و خودکارها دارای جوهر تغییر رنگ، رنگ یا مواد نشانه گذاری هستند. مانند رنگ ها و پوشش ها ممکن است برای نظارت بر دمای سطح و هشدار به اپراتورها از خطرات احتمالی یا تعمیر و نگهداری مورد استفاده قرار گیرند.

مواد علامت گذاری: مواد علامت گذاری شامل جوهرها، مواد نشانگر لیزری، پوشش ها، نوارها و لوازم مورد استفاده برای شناسایی قطعات صنعتی، محصولات، مواد و بسته بندی می باشد.

مخروط، دیسک یا حلقه پیرومتریک: مخروط‌ها، دیسک‌ها یا حلقه‌های پیرومتریک با رسیدن به دمای خاصی در کوره، کوره یا فر تغییر شکل می‌دهند . مخروط شاهد نام دیگری برای محصولات پیرومتریک است زیرا این محصولات همان شرایط حرارتی را به عنوان قطعاتی که در فرآیند گرمایش صنعتی یا پخت به همراه دارند ثبت می کنند یا شاهد هستند.

عملکرد

• دمای نشان‌دهنده دما یا محدوده دمایی است که در آن پوشش یا ماده از طریق تغییر رنگ برگشت‌پذیر یا غیرقابل برگشت، تغییر شکل یا تغییر ظاهر، نشانه‌ای از دما را ارائه می‌دهد.

• حساسیت حرارتی اندازه گیری دقت است که محدوده دمایی را که در آن تغییر رنگ یا شکل رخ می دهد، توصیف می کند.

ویژگی ها

• از پوشش های چسبنده برای چسباندن محصول به یک سطح استفاده می شود.

• پوشش ها یا برچسب های مقاوم در برابر مواد شیمیایی در برابر اسیدها، قلیاها، روغن ها و مواد شیمیایی عمومی مقاوم هستند.

• محصولات مقاوم در برابر حرارت در برابر آسیب های ناشی از گرما مقاومت می کنند یا برای استفاده در محیط های با دمای بالا فرموله شده اند.

• مواد یا پوشش‌های نشان‌دهنده دمای برگشت‌ناپذیر فقط یک بار پس از اولین قرار گرفتن در معرض دمای نشان‌دهنده ماده تغییر رنگ، شکل یا ظاهر می‌دهند. این محصولات تغییر رنگ یکبار مصرف برای کنترل کیفیت و نگهداری پیشگیرانه سیستم های الکتریکی، بسته بندی محصولات، کاربردهای پزشکی یا نظارت بر گرمای بیش از حد اجزای HVAC استفاده می شوند.

• مواد یا پوشش‌های نشان‌دهنده دمای برگشت‌پذیر پس از قرار گرفتن در معرض دمای نشان‌دهنده مواد، چندین بار رنگ، شکل یا ظاهر را تغییر می‌دهند. تغییر رنگ پس از سرد شدن محصول قابل برگشت است. یک نشانگر دمای برگشت پذیر ممکن است دارای مقیاسی برای نظارت بر دمای واقعی باشد.

استانداردها

ASTM F1416 - راهنمای استانداردی که اطلاعات مربوط به انتخاب شاخص‌های زمانی-دمای تجاری (TTIs) را برای استفاده از بسته‌های خارجی غیرتهاجمی در محصولات فاسد شدنی مانند مواد غذایی و دارویی پوشش می‌دهد.

منبع

globalspec