黒鉛棒の加熱原理の詳細分析

黒鉛棒の加熱原理の詳細分析

グラファイトロッドは、高温真空炉の電気ヒーター高温では酸化しやすい。真空以外では、中性雰囲気または還元雰囲気でのみ使用可能。熱膨張係数が小さく、熱伝導率が大きく、耐熱性、耐寒性、耐熱性、低価格である。グラファイトの酸化速度と揮発速度は、熱発生器の寿命に影響する。真空間が 10⁻³ ～ 10⁻⁴ mmHg の場合、使用温度は 2300 ℃ 以下にする必要がある。保護雰囲気 (H₂、N₂、AR など) では、使用温度は 3000 ℃ に達する。グラファイトは空気中では使用できない。そうしないと酸化して消費される。1400 ℃ を超えると W と強く反応して炭化物を形成する。
黒鉛棒は主に黒鉛で構成されているため、グラファイトの特性:
グラファイトの融点は非常に高い。真空下で3000℃に達すると軟化し始め、溶け始める。3600℃では蒸発・昇華が始まる。一般的に材料の強度は高温になると徐々に低下するが、グラファイトは2000℃まで加熱しても室温時の2倍の強度を維持する。ただし、グラファイトの耐酸化性は低く、温度の上昇とともに酸化速度が徐々に増加する。
グラファイトの熱伝導率と熱伝導率は非常に高い。その熱伝導率はステンレス鋼の4倍、炭素鋼の2倍、一般的な非金属の100倍にも達する。グラファイトの熱伝導率は、鋼鉄、鉄、鉛などの金属材料を上回るだけでなく、温度上昇とともに低下するという、一般的な金属材料とは異なる特性を持つ。さらに、グラファイトは極めて高温の場合には断熱状態になる傾向がある。そのため、グラファイトの断熱性能は超高温条件下でも非常に信頼性が高い。
最後に、加熱原理はグラファイトロッドつまり、黒鉛棒に加える電流が大きいほど、黒鉛棒の表面温度は高くなる。