Podrobná analýza princípu ohrevu grafitovej tyče

Podrobná analýza princípu ohrevu grafitovej tyče

Grafitová tyč sa často používa akoelektrický ohrievač vysokoteplotnej vákuovej peceĽahko oxiduje pri vysokej teplote. Okrem vákua sa môže používať iba v neutrálnej alebo redukčnej atmosfére. Má malý koeficient tepelnej rozťažnosti, veľkú tepelnú vodivosť, odolnosť voči vysokým teplotám, odolnosť voči extrémnemu chladu a extrémnemu teplu a nízku cenu. Rýchlosť oxidácie a rýchlosť odparovania grafitu ovplyvňujú životnosť tepelného generátora. Pri skutočnom tlaku 10-3 ~ 10-4 mmHg by prevádzková teplota mala byť pod 2300 ℃. V ochrannej atmosfére (H2, N2, AR atď.) môže prevádzková teplota dosiahnuť 3000 ℃. Grafit sa nemôže používať na vzduchu, inak sa oxiduje a spotrebuje. Nad 1400 ℃ silne reaguje s W za vzniku karbidov.
Grafitová tyč je zložená prevažne z grafitu, takže môžeme tiež pochopiťvlastnosti grafitu:
Teplota topenia grafitu je veľmi vysoká. Pri dosiahnutí 3000 °C vo vákuu začína mäknúť a má tendenciu sa topiť. Pri 3600 °C sa grafit začína odparovať a sublimovať. Pevnosť bežných materiálov pri vysokej teplote postupne klesá. Keď sa však grafit zahreje na 2000 °C, jeho pevnosť je dvojnásobná oproti izbovej teplote. Odolnosť grafitu voči oxidácii je však nízka a rýchlosť oxidácie sa so zvyšujúcou sa teplotou postupne zvyšuje.
Tepelná vodivosť a vodivosť grafitu sú pomerne vysoké. Jeho vodivosť je 4-krát vyššia ako vodivosť nehrdzavejúcej ocele, 2-krát vyššia ako vodivosť uhlíkovej ocele a 100-krát vyššia ako vodivosť bežných nekovov. Jeho tepelná vodivosť nielenže prevyšuje tepelnú vodivosť kovových materiálov, ako je oceľ, železo a olovo, ale tiež klesá so zvyšujúcou sa teplotou, čo je rozdiel od bežných kovových materiálov. Grafit má dokonca tendenciu byť adiabatický pri extrémne vysokých teplotách. Preto je tepelnoizolačný výkon grafitu veľmi spoľahlivý aj pri ultravysokých teplotách.
Nakoniec môžeme konštatovať, že princíp vykurovaniagrafitová tyčplatí: čím väčší prúd je privádzaný do grafitovej tyče, tým vyššia je povrchová teplota grafitovej tyče.