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Matériaux isolants courants utilisés pour les fils et câbles de thermocouple

Introduction aux matériaux d'isolation des fils de thermocouple

Choisir le bon matériau d'isolation pour un fil de thermocouple est une décision cruciale qui dépend de plusieurs facteurs, notamment la plage de températures de fonctionnement, la flexibilité requise, la résistance chimique et la durabilité mécanique. De la plage de températures élevée de la fibre céramique à la résistance chimique du PFA, chaque matériau d'isolation possède un ensemble unique de propriétés adaptées à des exigences spécifiques. Cet article explore certaines des caractéristiques et applications des matériaux d'isolation les plus courants pour les câbles de thermocouple, notamment : le PVC résistant à la chaleur, le PVC ignifuge, le PFA, la fibre de verre, la fibre céramique, le caoutchouc de silicone et le XLPE.

image montrant différents types de câbles de thermocouple isolés

PVC (polychlorure de vinyle) résistant à la chaleur (HR)

Les câbles thermocouple isolés en PVC sont extrêmement courants et largement utilisés dans de nombreux secteurs et applications. Ils constituent une solution économique, notamment pour les grandes longueurs de câbles.

Tous nos câbles en PVC résistant à la chaleur (HR) conviennent à une utilisation dans une plage de températures comprise entre -30 °C et +105 °C. Le PVC utilisé pour ces câbles sont conforment à la norme EN 50363-3 (type TI3), et répondent aux exigences de tenue thermique de la norme BS 7655 : Part 4.2 Type 5/UL, soit 15 000 heures à 105 °C.

Nous proposons une grande variété de câbles PVC HR, du simple fil de jarretière aux câbles blindés et armés, dans pratiquement toutes les combinaisons de thermocouples.

Propriétés :

  • Plage de températures : -30 °C à +105 °C
  • Flexibilité : Bonne flexibilité
  • Résistance chimique : Bonne résistance aux Produits chimiques et humidité
  • Résistance à l'abrasion : Bonne
  • Coût : Généralement économique

Applications :

  • Utilisé dans les environnements nécessitant une résistance thermique modérée
  • Fréquent en milieu industriel pour les thermocouples à usage général

PVC (polychlorure de vinyle) ignifuge (FR)

Grâce à l'incorporation de composés ignifuges, ces câbles thermocouples isolés en PVC FR présentent d'excellentes propriétés de réduction de la propagation des flammes.

L'indice d'oxygène de la gaine globale est généralement supérieur à 30 %, conformément à la norme ISO 4589, ce qui garantit des propriétés de résistance au feu.

Propriétés :

  • Plage de températures : -30 °C à +75 °C
  • Retardateur de flamme : Contient des additifs pour réduire l’inflammabilité
  • Résistance chimique : Bonne résistance aux produits chimiques et à l’humidité
  • Résistance à l’abrasion : Bonne
  • Coût : Légèrement supérieur à celui du PVC HR standard

Applications :

  • Convient aux applications nécessitant des mesures de sécurité incendie
  • Utilisé dans les bâtiments commerciaux et les infrastructures publiques

Le saviez-vous ?

Nous disposons de plus de 4 millions de mètres de câbles thermocouple et RTD en stock, disponibles pour expédition immédiate, incluant des paires simples et multipaires, avec et sans armure.

Appelez-nous dès maintenant au 04 78 43 27 25 pour discuter de vos besoins.

Câbles isolés PFA (perfluoroalkoxy)

Les câbles thermocouple isolés PFA sont reconnus pour leur excellente résistance à la quasi-totalité des produits chimiques, huiles et fluides connus. Idéal pour les applications à haute température jusqu'à 250 °C, il est également excellent pour les températures cryogéniques jusqu'à -75 °C.

Les câbles isolés en PFA résistent aux contraintes mécaniques et à l'usure, ce qui les rend adaptés aux environnements exigeants. Ils conservent leur flexibilité même à basse température, ce qui facilite le routage et l'installation.

Tous nos câbles en PFA sont fabriqués sous forme extrudée et sont donc étanches au gaz, à la vapeur et à l'eau, ce qui les rend particulièrement adaptés aux applications telles que les autoclaves ou les stérilisateurs.

Propriétés :

  • Température Plage : -75 °C à +250 °C, jusqu’à 300 °C à court terme.
  • Flexibilité : Bonne flexibilité.
  • Résistance chimique : Excellente résistance aux produits chimiques et aux solvants.
  • Résistance à l’abrasion : Bonne.

Applications :

  • Idéal pour les environnements à haute température et chimiquement agressifs.
  • Utilisé dans les usines chimiques, la fabrication de semi-conducteurs et l’agroalimentaire.

Câbles thermocouples isolés en fibre de verre

Les câbles thermocouples isolés en fibre de verre sont conçus pour les applications à haute température où d'autres types d'isolation pourraient ne pas résister aux conditions extrêmes.

Ils sont disponibles en fibre de verre standard, adaptée à une utilisation continue jusqu'à 480 °C et fibre de verre haute température qui résiste à des températures allant jusqu'à 800 °C.

Bien qu'ils puissent nécessiter des revêtements ou des traitements supplémentaires pour répondre à des limitations spécifiques, comme l'ajout d'une tresse en acier inoxydable pour la protection mécanique, leurs performances globales les rendent parfaitement adaptés à des secteurs tels que l'aérospatiale, la métallurgie, la production d'énergie et la transformation industrielle.

Propriétés :

  • Plage de températures : jusqu'à 480 °C pour la fibre de verre standard ou 800 °C avec la variante haute température
  • Flexibilité : moins flexible que les polymères
  • Résistance chimique : bonne, mais peut être affecté par l'absorption d'humidité
  • Durabilité : Excellente résistance aux hautes températures

Applications :

  • Utilisé dans les procédés industriels à haute température tels que les fours et les fourneaux
  • Adapté aux environnements difficiles où une chaleur élevée et une résistance mécanique sont nécessaires

Fibre céramique

Les câbles thermocouple isolés en fibre céramique sont conçus pour les applications à très hautes températures, où même des matériaux comme la fibre de verre peuvent ne pas suffire. Ces câbles sont utilisés dans des environnements exigeant une résistance à la chaleur et une stabilité exceptionnelles, comme la métallurgie, l'aérospatiale, la production d'énergie et la fabrication à haute température.

Bien qu'ils soient plus chers et nécessitent une manipulation prudente, leur résistance à des températures allant jusqu'à 1 200 °C en fait un choix de premier ordre pour les applications les plus exigeantes.

Propriétés :

  • Plage de températures : Extrêmement élevée, jusqu'à 1 200 °C
  • Flexibilité : Fragile, peu flexible
  • Conductivité thermique : Faible (excellent isolant)
  • Résistance chimique : Bonne, mais peut se dégrader avec le temps en cas d'exposition à certains produits chimiques
  • Peut être tressé en acier inoxydable pour une meilleure résistance à l'abrasion

Applications :

  • Principalement utilisé dans les environnements à très haute température
  • Fréquent dans les fours, les installations réfractaires et les capteurs haute température

Câble thermocouple isolé en caoutchouc de silicone

Les câbles thermocouple isolés en caoutchouc de silicone offrent un bon équilibre entre résistance aux hautes températures, flexibilité et durabilité, ce qui les rend adaptés à un large éventail d'applications. Ils offrent des performances fiables dans les secteurs de l'automobile, de l'aérospatiale, de l'industrie, du CVC et de la médecine, où une stabilité à haute température modérée et une flexibilité mécanique sont essentielles. Ils sont également idéaux pour les applications où, pendant de courtes périodes, la température peut fluctuer, ce qui rendrait les autres câbles rigides et cassants.

Les câbles en caoutchouc de silicone présentent également d'excellentes propriétés de réduction de la propagation des flammes grâce à l'incorporation de composés de caoutchouc de silicone ignifuges.

Propriétés :

  • Plage de températures : -40 °C à +200 °C
  • Flexibilité : Reste flexible à basse température, ce qui est avantageux pour les environnements froids
  • Résistance à l'humidité : Excellente résistance à l'eau et à l'humidité
  • Ininflammabilité : Contient des additifs pour réduire l'inflammabilité

Applications :

  • Convient aux applications nécessitant flexibilité et résistance à l'humidité
  • Fréquent dans les équipements médicaux, l'industrie agroalimentaire et les applications extérieures

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Polyéthylène réticulé (XLPE), à faible émission de fumées et sans halogène (LS0H)

Le polyéthylène réticulé (XLPE), à faible émission de fumées et sans halogène (LS0H ou LSZH) sont des types d'isolants utilisés dans les câbles électriques et thermocouples. Leurs propriétés distinctes les rendent adaptés à diverses applications.

Le XLPE est chimiquement stable et possède une résistance élevée à la traction, tout en conservant une bonne flexibilité et une résistance d'isolation élevée sur une large plage de températures et de conditions environnementales. Les matériaux LS0H produisent un minimum de fumée lorsqu'ils sont exposés au feu, ce qui améliore la visibilité et réduit les risques lors de l'évacuation. Ils ne libèrent pas de gaz halogènes toxiques (comme le chlore ou le fluor) lors de leur combustion, lesquels sont corrosifs et nocifs pour l'homme.

Nous combinons le XLPE et le LS0H dans un seul câble pour fournir des câbles thermocouples à utiliser dans les situations où il existe un risque d'incendie et où l'émission de fumée et de gaz peut menacer les vies et les biens.

Propriétés :

  • Plage de températures : -30 °C à +70 °C
  • Faible dégagement de fumée et sans halogène lors de la combustion
  • Résistance à l'humidité : Très bonne
  • Conformément à la norme européenne EN 60754-1, les câbles XLPE / LS0H sont testés pour garantir un dégagement de gaz halogénés acides inférieur à 0,5 % en masse, conformément aux exigences industrielles pour les câbles à faible émission de gaz corrosifs
  • Résistance à l'abrasion : Bonne

Applications :

  • L'isolation LS0H est axée sur la sécurité incendie, émettant peu de fumée et ne contenant pas de gaz halogènes toxiques, ce qui la rend idéale pour une utilisation dans les bâtiments publics, les transports et autres zones où la sécurité est primordiale.

MICA

Bien que le mica ne soit pas un isolant courant pour câbles thermocouples, nous l'utilisons sur les âmes de certains de nos câbles thermocouples isolés XLPE / LS0H pour les applications où il est essentiel que le câble continue de fonctionner en cas d'incendie majeur.

Le mica est un minéral naturel aux propriétés thermiques, électriques et mécaniques exceptionnelles.

Propriétés :

  • Incombustible : Le mica est intrinsèquement incombustible et ne favorise pas la propagation des flammes.
  • Faible dégagement de fumée et toxicité : Produit un minimum de fumée et de gaz toxiques en cas d'exposition au feu, améliorant ainsi la sécurité.

Fil de thermocouple isolé Kapton®

Le Kapton® est un film polyimide développé par DuPont, reconnu pour ses excellentes propriétés thermiques, chimiques et mécaniques.

Les câbles de thermocouple isolés Kapton® sont largement utilisés dans les environnements difficiles et à haute température.

Adapté à des températures allant de -75 °C à +285 °C, il est ignifuge et résistant aux produits chimiques et aux radiations.

Les câbles thermocouples Kapton® présentent d'excellentes propriétés physiques, électriques et mécaniques à haute température, ainsi qu'une excellente résistance à l'abrasion.

Propriétés :

  • Plage de températures : -75 °C à +285 °C
  • Ignifuge
  • Résistance à l'abrasion : Excellente
  • Résistant à la plupart des produits chimiques, huiles, solvants et radiations, garantissant une longue durée de vie dans les environnements agressifs.

Applications :

  • Aérospatial : utilisé dans les engins spatiaux. satellites et avions pour la mesure et le contrôle de la température grâce à sa capacité à résister aux températures et aux radiations extrêmes.
  • Électronique : Utilisé dans les appareils et circuits électroniques hautes performances, notamment dans les environnements exposés à des températures élevées et à des produits chimiques.

Autres matériaux isolants pour fils de thermocouple

FEP (Éthylène-Propylène Fluoré)
Le câble d'extension pour thermocouple isolé en FEP (Éthylène-Propylène Fluoré) est adapté à une utilisation sur une plage de températures comprise entre -65 °C et 210 °C. Les câbles isolés en FEP sont particulièrement adaptés à l'industrie automobile, où la flexibilité du FEP constitue un avantage pour le routage des câbles.

PTFE (Polytétrafluoroéthylène)
Très similaires au PFA et au FEP, les câbles thermocouples en PTFE ont une plage de températures de fonctionnement de -75 °C à +250 °C et sont extrêmement résistants aux produits chimiques et aux huiles. Grâce à leur construction « monocouche », ils sont largement utilisés dans les applications en autoclave grâce à leur capacité à résister à l'humidité.

Nextel
Nextel est une marque de 3M. Il s'agit d'un matériau en fibre céramique dont certaines, comme le Nextel440, présentent une température de fonctionnement légèrement supérieure à celle de la fibre céramique standard. Peu utilisé comme matériau d'isolation pour câbles thermocouples.

Tefzel
Tefzel est une marque déposée d'éthylène-tétrafluoroéthylène (ETFE), un type de fluoropolymère reconnu pour ses excellentes propriétés mécaniques, chimiques et électriques. Il résiste à une température de service modérée de 150 °C, mais offre une excellente résistance à l'abrasion, aux produits chimiques et à l'humidité. Il est utilisé dans les applications marines et les équipements de stérilisation médicale.

Résumé

Chacun de ces matériaux possède des propriétés uniques qui les rendent adaptés à des applications spécifiques. Le choix de l'isolant dépend des conditions environnementales et des exigences spécifiques de l'application du thermocouple.

Usage général : PVC résistant à la chaleur

Résistance aux huiles et aux produits chimiques : PFA, PTFE, Kapton®

Haute température : Fibre de verre, fibre céramique

Ignifuge : PVC ignifuge, XLPE/LS0H, mica