Analisi dettagliata del principio di riscaldamento della barra di grafite

Analisi dettagliata del principio di riscaldamento della barra di grafite

La barra di grafite è spesso usata comeriscaldatore elettrico del forno sotto vuoto ad alta temperaturaSi ossida facilmente ad alte temperature. Ad eccezione del vuoto, può essere utilizzato solo in atmosfera neutra o riducente. Presenta un basso coefficiente di dilatazione termica, un'elevata conduttività termica, resistenza alle alte temperature, al freddo estremo e al calore estremo, ed è economico. La velocità di ossidazione e la velocità di volatilizzazione della grafite influiscono sulla durata del generatore di calore. Quando lo spazio effettivo è compreso tra 10-3 e 10-4 mmHg, la temperatura di esercizio dovrebbe essere inferiore a 2300 °C. In atmosfera protettiva (H₂, N₂, AR, ecc.), la temperatura di esercizio può raggiungere i 3000 °C. La grafite non può essere utilizzata in aria, altrimenti si ossida e si consuma. Reagisce fortemente con l'acqua a temperature superiori a 1400 °C formando carburi.
La barra di grafite è composta principalmente da grafite, quindi possiamo anche capirele caratteristiche della grafite:
Il punto di fusione della grafite è molto elevato. Inizia ad ammorbidirsi e tende a fondersi quando raggiunge i 3000 °C sotto vuoto. A 3600 °C, la grafite inizia a evaporare e sublimare. La resistenza dei materiali generici diminuisce gradualmente ad alta temperatura. Tuttavia, quando la grafite viene riscaldata a 2000 °C, la sua resistenza raddoppia rispetto a quella a temperatura ambiente. Tuttavia, la resistenza all'ossidazione della grafite è scarsa e la velocità di ossidazione aumenta gradualmente con l'aumentare della temperatura.
La conduttività termica e la conduttività della grafite sono piuttosto elevate. La sua conduttività è 4 volte superiore a quella dell'acciaio inossidabile, 2 volte superiore a quella dell'acciaio al carbonio e 100 volte superiore a quella dei materiali non metallici generici. La sua conduttività termica non solo supera quella di materiali metallici come acciaio, ferro e piombo, ma diminuisce anche con l'aumentare della temperatura, a differenza dei materiali metallici generici. La grafite tende persino ad essere adiabatica a temperature estremamente elevate. Pertanto, le prestazioni di isolamento termico della grafite sono molto affidabili in condizioni di temperature elevatissime.
Infine, possiamo concludere che il principio di riscaldamento diasta di grafiteè: maggiore è la corrente aggiunta alla barra di grafite, maggiore è la temperatura superficiale della barra di grafite.