Szczegółowa analiza zasady nagrzewania pręta grafitowego

Szczegółowa analiza zasady nagrzewania pręta grafitowego

Pręt grafitowy jest często używany jakogrzejnik elektryczny pieca próżniowego wysokotemperaturowegoŁatwo utlenia się w wysokich temperaturach. Z wyjątkiem próżni, może być stosowany wyłącznie w atmosferze obojętnej lub redukującej. Charakteryzuje się niskim współczynnikiem rozszerzalności cieplnej, wysoką przewodnością cieplną, odpornością na wysokie temperatury, ekstremalne zimno i ekstremalne ciepło oraz niską ceną. Szybkość utleniania i szybkość ulatniania grafitu wpływają na żywotność generatora ciepła. Przy rzeczywistej przestrzeni międzyfazowej 10-3 ~ 10-4 mmHg, temperatura pracy powinna być niższa niż 2300 ℃. W atmosferze ochronnej (H₂, N₂, AR itp.) temperatura pracy może osiągnąć 3000 ℃. Grafitu nie można stosować w powietrzu, w przeciwnym razie ulegnie utlenieniu i zużyciu. Reaguje silnie z W powyżej 1400 ℃, tworząc węgliki.
Pręt grafitowy składa się głównie z grafitu, więc możemy to również zrozumiećcechy grafitu:
Temperatura topnienia grafitu jest bardzo wysoka. Zaczyna mięknąć i ma tendencję do topnienia, gdy osiągnie 3000°C w próżni. W temperaturze 3600°C grafit zaczyna parować i sublimować. Wytrzymałość materiałów stopniowo maleje w wysokich temperaturach. Jednak po podgrzaniu grafitu do 2000°C jego wytrzymałość jest dwukrotnie wyższa niż w temperaturze pokojowej. Jednak odporność grafitu na utlenianie jest niska, a szybkość utleniania stopniowo rośnie wraz ze wzrostem temperatury.
Przewodność cieplna i przewodność elektryczna grafitu są dość wysokie. Jego przewodność jest czterokrotnie wyższa niż stali nierdzewnej, dwukrotnie wyższa niż stali węglowej i stukrotnie wyższa niż przewodność cieplna zwykłych niemetali. Jego przewodność cieplna nie tylko przewyższa przewodność materiałów metalowych, takich jak stal, żelazo i ołów, ale także spada wraz ze wzrostem temperatury, co różni go od przewodności zwykłych materiałów metalowych. Grafit ma tendencję do adiabatycznego zachowania się nawet w ekstremalnie wysokich temperaturach. Dlatego właściwości termoizolacyjne grafitu są bardzo niezawodne w warunkach ultrawysokich temperatur.
Na koniec możemy stwierdzić, że zasada ogrzewaniapręt grafitowyjest: im większy prąd zostanie dodany do pręta grafitowego, tym wyższa będzie temperatura powierzchni pręta grafitowego.