Gedetailleerde analyse van het verwarmingsprincipe van een grafietstaaf

Gedetailleerde analyse van het verwarmingsprincipe van een grafietstaaf

Grafietstaven worden vaak gebruikt alselektrische verwarming van een vacuümoven voor hoge temperaturenGrafiet oxideert gemakkelijk bij hoge temperaturen. Behalve in vacuüm kan het alleen in een neutrale atmosfeer of een reducerende atmosfeer worden gebruikt. Het heeft een lage thermische uitzettingscoëfficiënt, een hoge thermische geleidbaarheid, is bestand tegen hoge temperaturen, extreme kou en extreme hitte, en is goedkoop. De oxidatiesnelheid en verdampingssnelheid van grafiet beïnvloeden de levensduur van de warmtegenerator. Bij een werkelijke luchtdruk van 10⁻³ tot 10⁻⁴ mmHg moet de bedrijfstemperatuur onder de 2300 °C blijven. In een beschermende atmosfeer (H₂, N₂, AR, enz.) kan de bedrijfstemperatuur oplopen tot 3000 °C. Grafiet kan niet in de lucht worden gebruikt, anders oxideert en verbruikt het. Boven de 1400 °C reageert het sterk met wolfraam (W) en vormt daarbij carbiden.
De grafietstaaf bestaat hoofdzakelijk uit grafiet, dus we kunnen ook begrijpende eigenschappen van grafiet:
Het smeltpunt van grafiet is zeer hoog. Het begint te verzachten en te smelten bij een temperatuur van 3000 °C onder vacuüm. Bij 3600 °C begint grafiet te verdampen en te sublimeren. De sterkte van de meeste materialen neemt geleidelijk af bij hoge temperaturen. Wanneer grafiet echter tot 2000 °C wordt verhit, is de sterkte tweemaal zo groot als bij kamertemperatuur. De oxidatieweerstand van grafiet is echter gering en de oxidatiesnelheid neemt geleidelijk toe met de temperatuur.
De thermische geleidbaarheid en thermische geleidbaarheid van grafiet zijn bijzonder hoog. De thermische geleidbaarheid is vier keer hoger dan die van roestvrij staal, twee keer hoger dan die van koolstofstaal en honderd keer hoger dan die van de meeste niet-metalen. De thermische geleidbaarheid is niet alleen hoger dan die van metalen zoals staal, ijzer en lood, maar neemt ook af met de temperatuur, wat anders is dan bij gangbare metalen. Grafiet neigt zelfs naar adiabatisch gedrag bij extreem hoge temperaturen. Daarom is de thermische isolatieprestatie van grafiet zeer betrouwbaar onder ultrahoge temperaturen.
Tot slot kunnen we concluderen dat het verwarmingsprincipe vangrafietstaafDe regel luidt: hoe groter de stroom die aan de grafietstaaf wordt toegevoerd, hoe hoger de oppervlaktetemperatuur van de grafietstaaf.