Detaljeret analyse af opvarmningsprincippet for grafitstang

Detaljeret analyse af opvarmningsprincippet for grafitstang

Grafitstang bruges ofte somelektrisk varmelegeme til højtemperatur vakuumovnDet er let at oxidere ved høj temperatur. Bortset fra vakuum kan det kun bruges i neutral atmosfære eller reducerende atmosfære. Det har en lille termisk udvidelseskoefficient, stor varmeledningsevne, høj temperaturbestandighed, ekstrem kulde- og ekstrem varmebestandighed og lav pris. Grafits oxidationshastighed og fordampningshastighed påvirker varmegeneratorens levetid. Når det sande rumtryk er 10-3 ~ 10-4 mmHg, bør driftstemperaturen være under 2300 ℃. I beskyttende atmosfære (H2, N2, AR osv.) kan driftstemperaturen nå 3000 ℃. Grafit kan ikke bruges i luft, da det ellers vil blive oxideret og forbrugt. Det reagerer kraftigt med W over 1400 ℃ og danner karbider.
Grafitstangen består hovedsageligt af grafit, så vi kan også forstågrafits egenskaber:
Grafits smeltepunkt er meget højt. Det begynder at blødgøre og har tendens til at smelte, når det når 3000°C under vakuum. Ved 3600°C begynder grafit at fordampe og sublimere. Styrken af ​​generelle materialer falder gradvist ved høj temperatur. Men når grafit opvarmes til 2000°C, er dens styrke dobbelt så stor som ved stuetemperatur. Grafits oxidationsmodstand er dog dårlig, og oxidationshastigheden stiger gradvist med stigende temperatur.
Grafits varmeledningsevne og konduktivitet er ret høj. Dens ledningsevne er 4 gange højere end rustfrit ståls, 2 gange højere end kulstofståls og 100 gange højere end almindeligt ikke-metallisk. Dens varmeledningsevne overstiger ikke kun metalmaterialer som stål, jern og blys, men falder også med temperaturstigningen, hvilket er forskelligt fra almindelige metalmaterialer. Grafit har endda en tendens til at være adiabatisk ved ekstremt høje temperaturer. Derfor er grafits varmeisoleringsevne meget pålidelig under ultrahøje temperaturforhold.
Endelig kan vi konkludere, at opvarmningsprincippet forgrafitstanger: jo større strøm der tilføres grafitstangen, desto højere er grafitstangens overfladetemperatur.