Konstrukce a materiály topného drátu
Topný drát by měl být odolný vůči tahu, ohybu, korozi, vlhkosti, stárnutí a měl by mít dobrou izolaci. Doporučuje se přijmout následující dvě struktury.
Struktura topného drátu
(1) Vícevrstvá kompozitní struktura (obrázek 17). Vrstva 2 ze skelných vláken nese tahovou sílu (její pevnost v tahu obecně přesahuje 15 kg) a její pevnost by měla být vhodná pro pružinové matrace. Plastová vrstva 1 poskytuje izolaci, odolnost proti korozi a vlhkosti. 3 je odporový drát.
(2) Spirálově zkroucená struktura (obrázek 18). Odporový drát 3 potažený polyesterem- je stočen na drátu 2 se skleněným vláknem a vnější vrstvou je plastová izolační vrstva 1. Aby se zlepšila ohebnost odporového drátu, měl by být použit vícepramenný odporový drát, zvláště když je průměr odporového drátu větší než 0,14 mm.
Izolační materiály
Některé továrny používají jako izolační vrstvu polyvinylchlorid. Ve srovnání s pryží má výhody, jako je odolnost proti stárnutí, odolnost proti oleji, chemická odolnost, odolnost proti vlhkosti a dobré barevné vlastnosti. Největší nevýhodou použití polyvinylchloridu jako izolačního materiálu topného drátu je, že jeho maximální nepřetržitá provozní teplota nemůže překročit 105 stupňů (změkne při 75–80 stupních). Chlorovaný etylen z kaučuku je plastový materiál s relativně dobrým komplexním výkonem a jeho maximální nepřetržitá provozní teplota může dosáhnout 150 stupňů. Chlorkaučukový etylen má vynikající tepelnou odolnost, odolnost proti stárnutí a odolnost proti chemické korozi a produkt se nedeformuje ve vlhké vodě.
Polytetrafluoretylen (F4) je vynikající plast. Jeho pevnost v tahu je 150–300 kg/cm². Při vysokých teplotách jsou jeho mechanické vlastnosti lepší než u běžných plastů a jeho únavová životnost je podobná jako u kovů. Bez vnější síly může stále udržovat rozměrovou stabilitu při 250 stupních. Jeho maximální trvalá provozní teplota je 260 stupňů a má také vynikající elektrické izolační vlastnosti. Může být použit v široké škále chemicky korozivních médií.
Polyethylen-propylen (FEP) je kopolymer tetrafluorethylenu a hexafluorpropylenu, velmi lehký, s podobnými elektroizolačními vlastnostmi a podobnými aplikacemi.
Polyethylen (PE) má vynikající dielektrické vlastnosti, vysokou specifickou hmotnost, nízkou nasákavost a dobrou chemickou stabilitu a odolnost proti plísním. Kvůli různým metodám polymerace se polyetylen dělí na vysoko-tlaké, středně{2}}tlaké a nízko{3}}tlaké typy a jeho maximální nepřetržitá provozní teplota je 120 stupňů .