Lớp cách nhiệt bên trong của cặp nhiệt điện chạy nóng cách ly các dây nhiệt điện dương và âm để ngăn ngừa sự cố ngắn mạch-, đồng thời lớp cách nhiệt của vỏ bọc bên ngoài chống lại nhiệt độ cao, ăn mòn nóng chảy, ô nhiễm dầu và ma sát cơ học trong môi trường làm việc của khuôn. Các vật liệu cách nhiệt khác nhau có khả năng chịu nhiệt độ, độ ổn định hóa học và độ bền cơ học riêng biệt, trở thành yếu tố cốt lõi quyết định chu trình phục vụ của cặp nhiệt điện trong các môi trường ứng dụng Á hậu nóng khác nhau. Các vật liệu cách nhiệt chủ yếu được sử dụng trong ngành bao gồm vật liệu cách nhiệt khoáng oxit magie, vật liệu cách nhiệt bằng nhựa nhiệt độ cao -PTFE, vật liệu cách nhiệt bện bằng sợi thủy tinh và vật liệu cách nhiệt cuộn mica, mỗi loại đều có các kịch bản chạy nóng áp dụng riêng.
Ôxít magie (chất cách nhiệt khoáng MI) là vật liệu làm đầy tiêu chuẩn dành cho cặp nhiệt điện chạy nóng-hiệu suất cao phổ thông. Nó được lấp đầy và nén chặt bên trong vỏ thép không gỉ, bọc riêng hai lõi dây nhiệt điện. Magiê oxit có hiệu suất cách nhiệt-cao tuyệt vời, khả năng cách điện ổn định trên 1000 độ và tính dẫn nhiệt tốt, có thể nhanh chóng truyền nhiệt độ của vỏ bọc sang dây hợp kim bên trong để đảm bảo cảm nhận-thời gian thực. Đồng thời, cấu trúc làm đầy chắc chắn có thể cố định chặt các dây bên trong, tránh sự dịch chuyển và đứt gãy của dây bên trong do uốn cong nhiều lần, rung khuôn và giãn nở, co lại vì nhiệt. Hạn chế của vật liệu cách nhiệt oxit magie là không thể tiếp xúc với hơi ẩm trong thời gian dài; oxit magiê ẩm sẽ dẫn đến điện trở cách điện giảm mạnh và gây ra hiện tượng đoản mạch không liên tục. Vì vậy, cặp nhiệt điện MI phải được trang bị các đầu nối kín và các phụ tùng thay thế cần được bảo quản trong môi trường khô ráo. Tất cả các cặp nhiệt điện dạng lưỡi lê lò xo được sử dụng trong{10}}máy chạy nóng y tế và ô tô cao cấp đều sử dụng cấu trúc cách nhiệt hoàn toàn bằng khoáng magie oxit.
Chất cách nhiệt PTFE (polytetrafluoroethylene) được sử dụng rộng rãi trong các cặp nhiệt điện chạy nóng- cấp sạch và nhiệt độ-thấp. PTFE không tạo ra các chất dễ bay hơi độc hại ở nhiệt độ cao, có khả năng chống ăn mòn mạnh đối với các chất khí bazơ-axit dễ bay hơi kết tủa khi nấu chảy nhựa và sẽ không tạo ra các mảnh vụn gây ô nhiễm cho các chất tan chảy cấp y tế và thực phẩm-. Phạm vi nhiệt độ làm việc liên tục của nó là -20 độ đến 260 độ, do đó, nó chủ yếu được sử dụng để cách điện dây bên ngoài của đường dây đi ra cặp nhiệt điện và phù hợp với các vòi phun siêu nhỏ của khuôn sản phẩm dùng một lần y tế. Nhược điểm của PTFE là khả năng chịu nhiệt độ cao kém; khi nhiệt độ cục bộ vượt quá 300 độ trong một thời gian dài, vật liệu sẽ mềm và già đi, dẫn đến nóng chảy lớp cách điện và đoản mạch dây. Do đó, PTFE không thể được sử dụng làm lớp cách nhiệt bên trong của đầu dò gần vùng gia nhiệt của đường chạy nóng và chỉ có thể được áp dụng cho phần dây đầu lạnh bên ngoài tấm khuôn.
Vật liệu cách nhiệt bện bằng sợi thủy tinh là vật liệu cách nhiệt chung-hiệu quả về mặt chi phí nhất cho cặp nhiệt điện chạy nóng cấp-cấp cơ bản. Nó có chi phí nguyên liệu thô thấp, độ linh hoạt khi uốn nhất định và có thể chịu được nhiệt độ làm việc lâu dài dưới 550 độ, phù hợp với cặp nhiệt điện loại J của khuôn chạy nóng đóng gói thông thường. Nhược điểm của sợi thủy tinh là rất rõ ràng: cấu trúc bện có các khe hở, dễ hấp thụ dầu xưởng, bụi và cặn cacbon nhựa, dẫn đến hiệu suất cách nhiệt giảm sau khi sử dụng lâu dài; Sợi dễ gãy, dễ bị đứt và rơi ra khi uốn cong nhiều lần, tạo thành các mảnh vụn dẫn điện bên trong cáp gây đoản mạch. Ngoài ra, sợi thủy tinh khi đeo sẽ thải ra bụi sợi cực nhỏ, không đáp ứng được yêu cầu vệ sinh của xưởng sản xuất y tế nên hoàn toàn bị loại khỏi cảm biến hỗ trợ Á hậu nóng y tế.
Vật liệu cách nhiệt cuộn dây bằng mica chủ yếu được sử dụng cho cặp nhiệt điện chạy nóng ở nhiệt độ cực cao-đặc biệt phù hợp với PEEK, LCP và các loại nhựa kỹ thuật nhiệt độ cao-khác. Mica có thể chịu được nhiệt độ tức thời trên 1300 độ và có hiệu suất cách nhiệt ổn định dưới bức xạ nhiệt độ cao-cao-trong thời gian dài. Nó thường được quấn trên bề mặt của dây hợp kim cặp nhiệt điện dày bên trong vòi phun nhiệt độ-cao. Tuy nhiên, mica có độ dẻo kém và dễ bị nứt khi uốn cong nên không thể sử dụng cho các đầu dò vỏ siêu mỏng cần uốn và tháo rời thường xuyên mà chỉ giới hạn ở các cấu trúc đầu dò thẳng cố định của các tấm đa tạp lớn.
Trong quá trình lựa chọn mô hình cặp nhiệt điện, trước tiên các kỹ thuật viên phải đánh giá nhiệt độ liên tục cao nhất của vùng gia nhiệt Á hậu nóng và các tiêu chuẩn môi trường sản xuất để lựa chọn vật liệu cách nhiệt phù hợp. Nhiều sự cố cặp nhiệt điện sớm trong xưởng là do vật liệu cách nhiệt không phù hợp: ví dụ, sử dụng đầu dò cách điện bằng sợi thủy tinh cho khuôn y tế dẫn đến ô nhiễm sản phẩm; sử dụng dây cách điện PTFE để kéo dài vào vùng vòi phun nhiệt độ-cao sẽ dẫn đến nóng chảy lớp cách điện và đoản mạch. Sự kết hợp hợp lý của vật liệu cách nhiệt có thể kéo dài tuổi thọ trung bình của cặp nhiệt điện chạy nóng lên hơn 50% và giảm hiệu quả tần suất bảo trì tắt máy đột ngột do hư hỏng cách điện.
