Подробен анализ на принципа на нагряване на графитния прът

Подробен анализ на принципа на нагряване на графитния прът

Графитната пръчка често се използва катоелектрически нагревател на високотемпературна вакуумна пещЛесно се окислява при висока температура. С изключение на вакуум, може да се използва само в неутрална или редуцираща атмосфера. Има малък коефициент на топлинно разширение, голяма топлопроводимост, устойчивост на високи температури, устойчивост на екстремни студове и екстремни температури, както и ниска цена. Скоростта на окисление и скоростта на изпаряване на графита влияят върху експлоатационния живот на топлогенератора. Когато истинското налягане е 10-3 ~ 10-4 mmHg, работната температура трябва да бъде под 2300 ℃. В защитна атмосфера (H2, N2, AR и др.) работната температура може да достигне 3000 ℃. Графитът не може да се използва във въздух, в противен случай ще се окисли и изразходва. Над 1400 ℃ реагира силно с водород, образувайки карбиди.
Графитната пръчка е съставена главно от графит, така че можем да разберем ихарактеристиките на графита:
Точката на топене на графита е много висока. Той започва да омеква и има тенденция да се топи, когато достигне 3000°C под вакуум. При 3600°C графитът започва да се изпарява и сублимира. Якостта на обикновените материали постепенно намалява при висока температура. Когато обаче графитът се нагрее до 2000°C, якостта му е два пъти по-висока от тази при стайна температура. Устойчивостта на графита на окисление обаче е ниска и скоростта на окисление постепенно се увеличава с повишаване на температурата.
Топлопроводимостта и проводимостта на графита са доста високи. Проводимостта му е 4 пъти по-висока от тази на неръждаемата стомана, 2 пъти по-висока от тази на въглеродната стомана и 100 пъти по-висока от тази на обикновените неметални материали. Топлопроводимостта му не само надвишава тази на метални материали като стомана, желязо и олово, но и намалява с повишаване на температурата, което е различно от обикновените метални материали. Графитът дори е склонен да бъде адиабатен при изключително високи температури. Следователно, топлоизолационните характеристики на графита са много надеждни при условия на ултрависоки температури.
Накрая можем да заключим, че принципът на нагряване награфитен пръте: колкото по-голям е токът, добавен към графитния прът, толкова по-висока е повърхностната температура на графитния прът.