تحليل مفصل لمبدأ تسخين قضيب الجرافيت

تحليل مفصل لمبدأ تسخين قضيب الجرافيت

غالبًا ما يتم استخدام قضيب الجرافيت كـسخان كهربائي لفرن التفريغ عالي الحرارةيتأكسد بسهولة عند درجات حرارة عالية. باستثناء الفراغ، لا يُستخدم إلا في جو محايد أو جو مُختزل. يتميز بمعامل تمدد حراري صغير، وموصلية حرارية عالية، ومقاومة عالية لدرجات الحرارة، ومقاومة للبرودة الشديدة والحرارة الشديدة، وسعر منخفض. يؤثر معدل أكسدة الجرافيت ومعدل تطايره على عمر خدمة مولد الحرارة. عندما يكون الفراغ الحقيقي بين 10-3 و10-4 مم زئبق، يجب أن تكون درجة حرارة التشغيل أقل من 2300 درجة مئوية. في الجو الواقي (H2، N2، AR، إلخ)، يمكن أن تصل درجة حرارة التشغيل إلى 3000 درجة مئوية. لا يُستخدم الجرافيت في الهواء، وإلا سيتأكسد ويستهلك. يتفاعل بشدة مع W عند درجات حرارة أعلى من 1400 درجة مئوية لتكوين الكربيدات.
يتكون قضيب الجرافيت بشكل أساسي من الجرافيت، لذلك يمكننا أن نفهم أيضًاخصائص الجرافيت:
درجة انصهار الجرافيت عالية جدًا. يبدأ باللين ويميل إلى الذوبان عند وصوله إلى 3000 درجة مئوية تحت الفراغ. عند 3600 درجة مئوية، يبدأ الجرافيت بالتبخر والتسامي. تنخفض قوة المواد العامة تدريجيًا عند درجات الحرارة العالية. ومع ذلك، عند تسخين الجرافيت إلى 2000 درجة مئوية، تكون قوته ضعف قوته في درجة حرارة الغرفة. ومع ذلك، فإن مقاومة الجرافيت للأكسدة ضعيفة، ويزداد معدل الأكسدة تدريجيًا مع ارتفاع درجة الحرارة.
يتميز الجرافيت بموصليته الحرارية العالية، حيث تزيد موصليته بأربع مرات عن موصلية الفولاذ المقاوم للصدأ، وبمرتين عن موصلية الفولاذ الكربوني، وبمئة مرة عن موصلية المواد غير المعدنية عمومًا. ولا تتجاوز موصليته الحرارية موصلية المواد المعدنية كالفولاذ والحديد والرصاص فحسب، بل تتناقص أيضًا مع ارتفاع درجة الحرارة، وهو ما يختلف عن المواد المعدنية عمومًا. بل إن الجرافيت يميل إلى أن يكون معزولًا حراريًا عند درجات الحرارة العالية جدًا. ولذلك، يتميز الجرافيت بأداء عزل حراري موثوق للغاية في درجات الحرارة العالية جدًا.
وأخيرًا، يمكننا أن نستنتج أن مبدأ التسخينقضيب الجرافيتهو: كلما زاد التيار المضاف إلى قضيب الجرافيت، كلما ارتفعت درجة حرارة سطح قضيب الجرافيت.