Το εσωτερικό στρώμα μόνωσης των θερμοζευγών θερμού δρομέα απομονώνει τα θετικά και αρνητικά θερμοηλεκτρικά καλώδια για να αποτρέψει την αστοχία βραχυκυκλώματος-και η μόνωση του εξωτερικού περιβλήματος αντιστέκεται σε υψηλή θερμοκρασία, διάβρωση τήγματος, ρύπανση από λάδι και μηχανική τριβή στο περιβάλλον εργασίας του καλουπιού. Διαφορετικά μονωτικά υλικά έχουν διακριτή αντοχή στη θερμοκρασία, χημική σταθερότητα και μηχανική σκληρότητα, τα οποία γίνονται ο βασικός παράγοντας που καθορίζει τον κύκλο λειτουργίας των θερμοστοιχείων σε διαφορετικά περιβάλλοντα εφαρμογής θερμού δρομέα. Τα κύρια μονωτικά υλικά που χρησιμοποιούνται στη βιομηχανία περιλαμβάνουν μόνωση ορυκτών οξειδίου του μαγνησίου, πλαστική μόνωση υψηλής θερμοκρασίας-PTFE, μόνωση με πλέξη ινών γυαλιού και μόνωση περιέλιξης μαρμαρυγίας, το καθένα με αποκλειστικά εφαρμόσιμα σενάρια θερμού δρομέα.
Το οξείδιο του μαγνησίου (μόνωση ορυκτών MI) είναι το τυπικό υλικό πλήρωσης για τα κύρια θερμοστοιχεία υψηλής απόδοσης-. Γεμίζεται και συμπιέζεται στο εσωτερικό της θήκης από ανοξείδωτο χάλυβα, τυλίγοντας ξεχωριστά τα δύο θερμοηλεκτρικά καλώδια πυρήνα. Το οξείδιο του μαγνησίου έχει εξαιρετική απόδοση μόνωσης σε υψηλές-θερμοκρασίες, σταθερή αντίσταση μόνωσης άνω των 1000 μοιρών και καλή θερμική αγωγιμότητα, η οποία μπορεί να μεταφέρει γρήγορα τη θερμοκρασία του περιβλήματος στα εσωτερικά σύρματα κράματος για να εξασφαλίσει ανίχνευση σε πραγματικό-χρόνο. Ταυτόχρονα, η συμπαγής δομή πλήρωσης μπορεί να στερεώσει σφιχτά τα εσωτερικά καλώδια, αποφεύγοντας την εσωτερική μετατόπιση και θραύση του σύρματος που προκαλείται από επαναλαμβανόμενη κάμψη, δόνηση καλουπιού και θερμική διαστολή και συστολή. Ο περιορισμός της μόνωσης οξειδίου του μαγνησίου είναι ότι δεν μπορεί να εκτεθεί σε υγρασία για μεγάλο χρονικό διάστημα. Το υγρό οξείδιο του μαγνησίου θα οδηγήσει σε απότομη μείωση της αντίστασης μόνωσης και θα προκαλέσει διακοπτόμενα βραχυκυκλώματα. Επομένως, τα θερμοστοιχεία MI πρέπει να είναι εξοπλισμένα με σφραγισμένους συνδέσμους και τα ανταλλακτικά πρέπει να αποθηκεύονται σε ξηρό περιβάλλον. Όλα τα θερμοστοιχεία μπαγιονέτας ελατηρίου που χρησιμοποιούνται σε υψηλών προδιαγραφών αυτοκινήτων και ιατρικών θερμών δρομέων υιοθετούν πλήρη μονωτική δομή από ορυκτό οξείδιο του μαγνησίου.
Η μόνωση PTFE (πολυτετραφθοροαιθυλένιο) χρησιμοποιείται ευρέως σε θερμοστοιχεία καθαρού-βαθμού και χαμηλής-θερμοκρασίας. Το PTFE δεν παράγει τοξικές πτητικές ουσίες σε υψηλές θερμοκρασίες, έχει ισχυρή αντίσταση στη διάβρωση σε όξινα-πτητικά αέρια βάσης που κατακρημνίζονται από την τήξη πλαστικών και δεν ρίχνει συντρίμμια για να μολύνει ιατρικά και τρόφιμα ποιότητας{{4} τήγματα. Το εύρος θερμοκρασίας συνεχούς λειτουργίας του είναι -20 μοίρες έως 260 μοίρες, επομένως χρησιμοποιείται ως επί το πλείστον για τη μόνωση του εξωτερικού καλωδίου των εξερχόμενων γραμμών θερμοστοιχείων και συνδυάζεται με μικρομπεκ των καλουπιών ιατρικών προϊόντων μιας χρήσης. Το μειονέκτημα του PTFE είναι η κακή αντίσταση σε υψηλή θερμοκρασία. όταν η τοπική θερμοκρασία υπερβαίνει τους 300 βαθμούς για μεγάλο χρονικό διάστημα, το υλικό θα μαλακώσει και θα γεράσει, με αποτέλεσμα να λιώσει το στρώμα μόνωσης και να βραχυκύκλωμα καλωδίων. Επομένως, το PTFE δεν μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως εσωτερική μόνωση πλήρωσης του καθετήρα κοντά στη ζώνη θέρμανσης του θερμού δρομέα και μπορεί να εφαρμοστεί μόνο στο τμήμα καλωδίωσης ψυχρού άκρου έξω από την πλάκα καλουπιού.
Η μόνωση με πλέξη από ίνες γυαλιού είναι το πιο οικονομικό-γενικό μονωτικό υλικό για θερμοστοιχεία εισόδου-υψηλού επιπέδου. Έχει χαμηλό κόστος πρώτης ύλης, ορισμένη ευελιξία κάμψης και μπορεί να αντέξει μακροχρόνια θερμοκρασία εργασίας κάτω από 550 βαθμούς, η οποία είναι κατάλληλη για θερμοστοιχεία τύπου J-καλουπιών κανονικής συσκευασίας. Τα ελαττώματα των ινών γυαλιού είναι προφανή: η πλεγμένη δομή έχει κενά, τα οποία απορροφώνται εύκολα από λάδι εργαστηρίου, σκόνη και πλαστικά ιζήματα άνθρακα, με αποτέλεσμα μειωμένη απόδοση μόνωσης μετά από μακροχρόνια χρήση. η ίνα είναι εύθραυστη και είναι εύκολο να σπάσει και να πέσει όταν κάμπτεται επανειλημμένα, σχηματίζοντας αγώγιμα υπολείμματα μέσα στο καλώδιο για να προκληθεί βραχυκύκλωμα. Επιπλέον, η ίνα γυαλιού θα απελευθερώσει μικροσκοπική σκόνη ινών όταν φοριέται, η οποία δεν μπορεί να ικανοποιήσει τις απαιτήσεις υγιεινής των εργαστηρίων ιατρικής παραγωγής, επομένως αποκλείεται εντελώς από τους αισθητήρες υποστήριξης ιατρικών θερμών δρομέων.
Η μόνωση περιέλιξης μαρμαρυγίας χρησιμοποιείται ως επί το πλείστον για ειδικά θερμοστοιχεία θερμού δρομέα εξαιρετικά-υψηλής θερμοκρασίας που ταιριάζουν με PEEK, LCP και άλλα πλαστικά μηχανικής υψηλής{1} θερμοκρασίας. Η μαρμαρυγία μπορεί να αντέξει στιγμιαία θερμοκρασία πάνω από 1300 μοίρες και έχει σταθερή απόδοση μόνωσης κάτω από-μακροπρόθεσμη ακτινοβολία υψηλής- θερμοκρασίας. Συχνά τυλίγεται στην επιφάνεια χοντρών συρμάτων από κράμα θερμοστοιχείου μέσα σε ακροφύσια υψηλής{{7} θερμοκρασίας. Ωστόσο, η μαρμαρυγία έχει χαμηλή ευκαμψία και σπάει εύκολα όταν λυγίζει, επομένως δεν μπορεί να χρησιμοποιηθεί για ανιχνευτές μικρού λεπτού περιβλήματος που χρειάζονται συχνή κάμψη και αποσυναρμολόγηση και περιορίζεται μόνο σε σταθερές ευθείες δομές ανιχνευτών μεγάλων πλακών πολλαπλής.
Κατά τη διαδικασία επιλογής μοντέλου θερμοστοιχείου, οι τεχνικοί πρέπει πρώτα να κρίνουν την υψηλότερη συνεχή θερμοκρασία της ζώνης θέρμανσης θερμού δρομέα και τα περιβαλλοντικά πρότυπα παραγωγής για να επιλέξουν τα αντίστοιχα μονωτικά υλικά. Πολλές πρόωρες αστοχίες θερμοστοιχείου στο συνεργείο προκαλούνται από αταίριαστα μονωτικά υλικά: για παράδειγμα, η χρήση ανιχνευτών με μόνωση από ίνες γυαλιού για ιατρικά καλούπια οδηγεί σε ρύπανση του προϊόντος. Η χρήση καλωδίων με μόνωση PTFE για επέκταση στη ζώνη του ακροφυσίου υψηλής θερμοκρασίας- οδηγεί σε τήξη της μόνωσης και βραχυκύκλωμα. Η λογική αντιστοίχιση των μονωτικών υλικών μπορεί να παρατείνει τη μέση διάρκεια ζωής των θερμοστοιχείων θερμού δρομέα κατά περισσότερο από 50% και να μειώσει αποτελεσματικά τη συχνότητα της συντήρησης απότομης διακοπής λειτουργίας που προκαλείται από ζημιά στη μόνωση.
