Szczegółowa analiza zasady nagrzewania pręta grafitowego

Szczegółowa analiza zasady nagrzewania pręta grafitowego

Pręt grafitowy jest często używany jakogrzejnik elektryczny pieca próżniowego wysokotemperaturowego. Łatwo utlenia się w wysokiej temperaturze. Poza próżnią, może być stosowany tylko w atmosferze obojętnej lub redukującej. Ma mały współczynnik rozszerzalności cieplnej, dużą przewodność cieplną, odporność na wysoką temperaturę, ekstremalne zimno i ekstremalne ciepło oraz niską cenę. Szybkość utleniania i szybkość ulatniania się grafitu wpływają na żywotność generatora ciepła. Gdy rzeczywista przestrzeń wynosi 10-3 ~ 10-4 mmHg, temperatura robocza powinna być niższa niż 2300 ℃. W atmosferze ochronnej (H2, N2, AR itp.) temperatura robocza może osiągnąć 3000 ℃. Grafitu nie można stosować w powietrzu, w przeciwnym razie zostanie utleniony i zużyty. Silnie reaguje z W powyżej 1400 ℃, tworząc węgliki.
Pręt grafitowy składa się głównie z grafitu, więc możemy również zrozumiećcechy grafitu:
Temperatura topnienia grafitu jest bardzo wysoka. Zaczyna mięknąć i ma tendencję do topnienia, gdy osiągnie 3000C w próżni. W temperaturze 3600C grafit zaczyna parować i sublimować. Wytrzymałość ogólnych materiałów stopniowo maleje w wysokiej temperaturze. Jednak gdy grafit zostanie podgrzany do 2000C, jego wytrzymałość jest dwukrotnie większa niż w temperaturze pokojowej. Jednak odporność grafitu na utlenianie jest słaba, a szybkość utleniania stopniowo wzrasta wraz ze wzrostem temperatury.
Przewodność cieplna i przewodnictwo grafitu są dość wysokie. Jego przewodnictwo jest 4 razy wyższe niż stali nierdzewnej, 2 razy wyższe niż stali węglowej i 100 razy wyższe niż ogólnego niemetalu. Jego przewodnictwo cieplne nie tylko przewyższa przewodnictwo materiałów metalowych, takich jak stal, żelazo i ołów, ale także maleje wraz ze wzrostem temperatury, co różni się od ogólnych materiałów metalowych. Grafit ma tendencję do bycia adiabatycznym nawet w ekstremalnie wysokiej temperaturze. Dlatego właściwości termoizolacyjne grafitu są bardzo niezawodne w warunkach ultrawysokiej temperatury.
Na koniec możemy stwierdzić, że zasada ogrzewaniapręt grafitowyjest: im większy prąd dodany do pręta grafitowego, tym wyższa temperatura powierzchni pręta grafitowego.