Detali grafito strypo kaitinimo principo analizė

Detali grafito strypo kaitinimo principo analizė

Grafito strypas dažnai naudojamas kaipAukštos temperatūros vakuuminės krosnies elektrinis šildytuvasAukštoje temperatūroje jį lengva oksiduoti. Išskyrus vakuumą, jį galima naudoti tik neutralioje arba redukcinėje atmosferoje. Jis pasižymi mažu šiluminio plėtimosi koeficientu, dideliu šilumos laidumu, atsparumu aukštai temperatūrai, atsparumu dideliam šalčiui ir karščiui bei maža kaina. Grafito oksidacijos ir lakumo greitis turi įtakos šilumos generatoriaus tarnavimo laikui. Kai tikrasis tūrio slėgis yra 10⁻³ ~ 10⁻³ mmHg, darbinė temperatūra turi būti žemesnė nei 2300 ℃. Apsauginėje atmosferoje (H2, N2, AR ir kt.) darbinė temperatūra gali siekti 3000 ℃. Grafito negalima naudoti ore, kitaip jis oksiduosis ir sudegs. Aukštesnėje nei 1400 ℃ temperatūroje jis stipriai reaguoja su W ir sudaro karbidus.
Grafito strypas daugiausia sudarytas iš grafito, todėl galime suprasti ir...grafito savybės:
Grafito lydymosi temperatūra yra labai aukšta. Kai vakuume pasiekiama 3000 °C temperatūra, jis pradeda minkštėti ir tirpti. Esant 3600 °C temperatūrai, grafitas pradeda garuoti ir sublimuotis. Įprastų medžiagų stiprumas aukštoje temperatūroje palaipsniui mažėja. Tačiau kai grafitas kaitinamas iki 2000 °C, jo stiprumas yra dvigubai didesnis nei kambario temperatūroje. Tačiau grafito atsparumas oksidacijai yra prastas, o oksidacijos greitis palaipsniui didėja kylant temperatūrai.
Grafito šilumos laidumas ir elektrinis laidumas yra gana aukšti. Jo laidumas yra 4 kartus didesnis nei nerūdijančio plieno, 2 kartus didesnis nei anglinio plieno ir 100 kartų didesnis nei įprastų nemetalų. Jo šilumos laidumas ne tik viršija metalinių medžiagų, tokių kaip plienas, geležis ir švinas, šilumos laidumas taip pat mažėja didėjant temperatūrai, o tai skiriasi nuo įprastų metalinių medžiagų. Grafitas netgi linkęs būti adiabatinis itin aukštoje temperatūroje. Todėl grafito šilumos izoliacijos savybės yra labai patikimos itin aukštos temperatūros sąlygomis.
Galiausiai galime daryti išvadą, kad šildymo principasgrafito strypasyra: kuo didesnė srovė tiekiama į grafito strypą, tuo aukštesnė grafito strypo paviršiaus temperatūra.