ניתוח מפורט של עקרון החימום של מוט גרפיט

ניתוח מפורט של עקרון החימום של מוט גרפיט

מוט גרפיט משמש לעתים קרובות כתנור חימום חשמלי של תנור ואקום בטמפרטורה גבוההקל לחמצן אותו בטמפרטורה גבוהה. למעט ואקום, ניתן להשתמש בו רק באטמוספרה ניטרלית או באטמוספרה מחזרת. יש לו מקדם התפשטות תרמית קטן, מוליכות תרמית גדולה, עמידות בטמפרטורה גבוהה, עמידות בפני קור קיצוני וחום קיצוני, ומחיר נמוך. קצב החמצון וקצב ההתנדפות של הגרפיט משפיעים על חיי השירות של מחולל החום. כאשר החלל האמיתי הוא 10-3 ~ 10-4 mmHg, טמפרטורת השירות צריכה להיות מתחת ל-2300 ℃. באטמוספרה מגנה (H2, N2, AR וכו'), טמפרטורת השירות יכולה להגיע ל-3000 ℃. לא ניתן להשתמש בגרפיט באוויר, אחרת הוא יתחמצן וייצרך. הוא מגיב חזק עם W מעל 1400 ℃ ליצירת קרבידים.
מוט הגרפיט מורכב בעיקר מגרפיט, כך שנוכל גם להביןהמאפיינים של גרפיט:
נקודת ההיתוך של גרפיט גבוהה מאוד. הוא מתחיל להתרכך ונוטה להינמס כשהוא מגיע ל-3000 מעלות צלזיוס תחת ואקום. ב-3600 מעלות צלזיוס, הגרפיט מתחיל להתאדות ולהתעבות. חוזקם של חומרים כלליים יורד בהדרגה בטמפרטורה גבוהה. עם זאת, כאשר מחממים את הגרפיט ל-2000 מעלות צלזיוס, חוזקו כפול מזה שבטמפרטורת החדר. עם זאת, עמידות החמצון של הגרפיט ירודה, וקצב החמצון עולה בהדרגה עם עליית הטמפרטורה.
המוליכות התרמית והמוליכות התרמית של גרפיט גבוהות למדי. המוליכות שלו גבוהה פי 4 מזו של פלדת אל-חלד, פי 2 מזו של פלדת פחמן ופי 100 מזו של אל-מתכת כללית. המוליכות התרמית שלו לא רק עולה על זו של חומרי מתכת כמו פלדה, ברזל ועופרת, אלא גם יורדת עם עליית הטמפרטורה, וזה שונה מחומרי מתכת כלליים. גרפיט נוטה להיות אדיאבטי אפילו בטמפרטורה גבוהה במיוחד. לכן, ביצועי הבידוד התרמי של גרפיט אמינים מאוד בתנאי טמפרטורה גבוהים במיוחד.
לבסוף, אנו יכולים להסיק כי עקרון החימום שלמוט גרפיטהוא: ככל שהזרם הנוסף למוט הגרפיט גדול יותר, כך טמפרטורת פני השטח של מוט הגרפיט גבוהה יותר.