溫控閥是一種新型高效高科技產品，廣泛應用于各類熱力設備的不同性質的工質溫度、流量的控制，如冶金、化工及各種民用裝置等。感溫元件作為溫控閥的關鍵元件決定著溫控閥的性能優(yōu)劣。

目前的溫控閥有兩種機械式自動調溫結構，分別采用不同的溫控閥芯： 一種是傳統(tǒng)的石蠟溫包(Wax Element)閥芯，另一種新型溫控閥芯采用形狀記憶合金(Shape Memory Alloys 簡稱SMA)彈簧。

傳統(tǒng)石蠟溫包閥芯的工作原理是將不同配方的石蠟與銅粉混合物灌進一個細小的銅管容器中，容器口蓋一片橡膠傳感片。由于溫度的變化，容器中的石蠟體積也隨之增縮，再通過容器口的傳感片帶動彈簧推動活塞來調節(jié)。

 新型形狀記憶合金溫控閥芯，由鎳鈦(Ni-Ti)合金制成的形狀記憶合金彈簧通過感應溫度改變本身的長度和力值，從而推動閥芯來調節(jié)控制溫度和流量。

鎳鈦合金記憶彈簧作為新一代熱敏元件對比傳統(tǒng)石蠟溫包，具有幾項明顯的顛覆性優(yōu)勢： 

1、石蠟溫包的感溫動作具有明顯的滯后性，據石蠟溫包行業(yè)龍頭的公眾號文章介紹：“液體溫包對溫度的反應速度為15~20分鐘，而氣體溫包的反應速度僅為6分鐘”；而相比之下溫度記憶合金彈簧的響應速度在氣體中是以秒計，而在液體中一般可在不足一秒內引發(fā)響應；

2、石蠟溫包的密封核心橡膠片屬易損件，一般使用壽命3-5萬次，進口產品也不過10萬次左右；而記憶合金彈簧的使用壽命可以輕松達到100萬次，甚至上千萬次。

3、石蠟溫包的感溫區(qū)間內的動作和力值是非線性的，容易造成溫度跳躍式變化，溫度控制不夠穩(wěn)定。記憶合金彈簧的溫度變化可控性更強，感溫反應更線性，溫度精度是傳統(tǒng)石蠟溫包的20倍以上。

4、目前石蠟溫包的有效使用溫度范圍一般為15-90℃，感溫區(qū)間15-20℃，但是記憶合金彈簧的適用溫度可以從零下50℃到零上150℃之間，任意設置10-15℃的感溫區(qū)間。

5、相對于石蠟溫包只能熱脹冷縮的特性；記憶合金彈簧通過特殊的材料及熱處理工藝，不但可以實現傳統(tǒng)的熱脹冷縮，而且可以實現“熱縮冷漲”，甚至實現自動往復運動的“雙程記憶態(tài)”，為客戶的創(chuàng)新設計提供了更為靈活的選擇。

6、石蠟溫包使用的是銅材料，但是在中國西北部，水的鹽堿度高，容易腐蝕和產生大量的水垢；記憶合金彈簧的成分主要是鎳和鈦金屬，具有很高的耐腐蝕性，不但可以在硬水環(huán)境使用，甚至在海水、污水和酸堿腐蝕性環(huán)境下均能正常工作。

7、石蠟溫控閥芯使用的時間過長，有可能在壓邊內側有少量石蠟或銅粉，隔膜和橡膠鍵之間有石蠟。由于隔膜密封不良，石蠟或銅粉從壓邊內側擠入隔膜與橡膠鍵間，溫包內膨脹劑體積減小，當油或水溫度上升，石蠟熔化，由于體積的減小而堵死閥口，也就不能使冷熱流體按正常的流量比例流經溫控閥，從而使閥桿劇烈上下移動，不能保證出口溫度的穩(wěn)定性。因而也就不能起到控制油或水溫度的作用；形狀記憶合金彈簧可以使設備機構小型化，結構簡單的情況下就能起到傳統(tǒng)機構中的傳感、驅動和傳遞三個系統(tǒng)的功能作用，控溫精確可靠。

記憶合金彈簧在很多領域都屬于創(chuàng)新性的應用，很多結構都需要重新優(yōu)化設計，這在帶來長期降本的同時，確實可能會增加初期的研發(fā)和驗證成本。但隨著彈簧技術的發(fā)展，越來越多的溫控閥芯廠家開始尋求新的技術突破和產品升級，不再滿足使用傳統(tǒng)的石蠟溫控閥芯，意識到記憶合金彈簧作為溫控閥芯是未來的大趨勢。但很多的溫控閥芯廠家在產品升級的路上也遇到了技術瓶頸。

目前的記憶合金溫控閥芯中除了記憶合金元件，一般還需要使用不銹鋼彈簧作為復位動力，現有的溫控閥芯廠家往往會沿用國外的成熟設計，在使用記憶合金彈簧來代替石蠟感溫元件時，忽略記憶合金元件溫度力值曲線是有變化的，這時就需要調整對應復位彈簧的剛度，可惜很少有彈簧廠家同時精通這兩種彈性元件的性能，幫客戶匹配研發(fā)記憶合金彈簧和傳統(tǒng)的彈簧，這正是卡塔羅彈簧的優(yōu)勢。

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