Analyse détaillée du principe de chauffage d'une tige de graphite

Analyse détaillée du principe de chauffage d'une tige de graphite

La tige de graphite est souvent utilisée commeélément chauffant électrique d'un four sous vide à haute températureLe graphite s'oxyde facilement à haute température. Hormis sous vide, il ne peut être utilisé qu'en atmosphère neutre ou réductrice. Il présente un faible coefficient de dilatation thermique, une conductivité thermique élevée, une bonne résistance aux hautes températures, au froid et à la chaleur extrêmes, et un prix abordable. La vitesse d'oxydation et la vitesse de volatilisation du graphite influent sur la durée de vie du générateur de chaleur. Lorsque la pression atmosphérique est de 10⁻³ à 10⁻⁴ mmHg, la température de service doit être inférieure à 2300 °C. Sous atmosphère protectrice (H₂, N₂, AR, etc.), la température de service peut atteindre 3000 °C. Le graphite ne doit pas être utilisé à l'air libre, car il s'oxyde et se consume. Il réagit fortement avec le tungstène au-dessus de 1400 °C pour former des carbures.
La tige de graphite est principalement composée de graphite, nous pouvons donc aussi comprendreles caractéristiques du graphite:
Le point de fusion du graphite est très élevé. Sous vide, il commence à ramollir et tend à fondre à partir de 3 000 °C. À 3 600 °C, le graphite s'évapore et se sublime. La résistance des matériaux diminue généralement avec l'âge. Cependant, chauffé à 2 000 °C, le graphite voit sa résistance doubler par rapport à la température ambiante. En revanche, sa résistance à l'oxydation est faible et son taux d'oxydation augmente progressivement avec la température.
La conductivité thermique du graphite est très élevée. Elle est quatre fois supérieure à celle de l'acier inoxydable, deux fois supérieure à celle de l'acier au carbone et cent fois supérieure à celle des non-métaux courants. Sa conductivité thermique dépasse non seulement celle de matériaux métalliques tels que l'acier, le fer et le plomb, mais diminue également avec l'augmentation de la température, contrairement aux métaux courants. Le graphite tend même à devenir adiabatique à très haute température. Par conséquent, ses performances d'isolation thermique sont excellentes dans des conditions de températures extrêmement élevées.
Finalement, nous pouvons conclure que le principe de chauffage detige de graphiteCela signifie que plus le courant ajouté à la tige de graphite est important, plus la température de surface de la tige de graphite est élevée.