Análise detalhada do princípio de aquecimento da barra de grafite

Análise detalhada do princípio de aquecimento da barra de grafite

A haste de grafite é frequentemente usada comoaquecedor elétrico de forno a vácuo de alta temperatura. É fácil oxidar em altas temperaturas. Exceto no vácuo, só pode ser usado em atmosfera neutra ou atmosfera redutora. Possui baixo coeficiente de expansão térmica, alta condutividade térmica, alta resistência à temperatura, resistência ao frio extremo e ao calor extremo e baixo preço. As taxas de oxidação e volatilização da grafite afetam a vida útil do gerador de calor. Quando o espaço real é de 10-3 ~ 10-4 mmHg, a temperatura de serviço deve ser inferior a 2300 ℃. Em atmosfera protetora (H2, N2, AR, etc.), a temperatura de serviço pode chegar a 3000 ℃. A grafite não pode ser usada no ar, caso contrário, será oxidada e consumida. Reage fortemente com W acima de 1400 ℃ para formar carbonetos.
A haste de grafite é composta principalmente de grafite, então também podemos entenderas características do grafite:
O ponto de fusão do grafite é muito alto. Ele começa a amolecer e tende a derreter quando atinge 3000°C sob vácuo. A 3600°C, o grafite começa a evaporar e sublimar. A resistência dos materiais em geral diminui gradualmente em altas temperaturas. No entanto, quando o grafite é aquecido a 2000°C, sua resistência é o dobro daquela à temperatura ambiente. No entanto, a resistência à oxidação do grafite é baixa, e a taxa de oxidação aumenta gradualmente com o aumento da temperatura.
A condutividade térmica e a condutividade do grafite são bastante elevadas. Sua condutividade é 4 vezes maior que a do aço inoxidável, 2 vezes maior que a do aço carbono e 100 vezes maior que a de materiais não metálicos em geral. Sua condutividade térmica não só excede a de materiais metálicos como aço, ferro e chumbo, como também diminui com o aumento da temperatura, o que é diferente dos materiais metálicos em geral. O grafite tende a ser adiabático mesmo em temperaturas extremamente altas. Portanto, o desempenho de isolamento térmico do grafite é muito confiável em condições de temperaturas ultra-altas.
Finalmente, podemos concluir que o princípio de aquecimento dehaste de grafiteé: quanto maior a corrente adicionada à barra de grafite, maior será a temperatura da superfície da barra de grafite.