Análise detalhada do princípio de aquecimento da haste de grafite

Análise detalhada do princípio de aquecimento da haste de grafite

A haste de grafite é frequentemente usada comoaquecedor elétrico de forno a vácuo de alta temperatura. É fácil oxidar em alta temperatura. Exceto o vácuo, só pode ser utilizado em atmosfera neutra ou atmosfera redutora. Possui pequeno coeficiente de expansão térmica, grande condutividade térmica, resistência a altas temperaturas, frio extremo e resistência ao calor extremo e preço baixo. A taxa de oxidação e a taxa de volatilização do grafite afetam a vida útil do gerador de calor. Quando o espaço real é 10-3 ~ 10-4 mmHg, a temperatura de serviço deve estar abaixo de 2.300 ℃. Na atmosfera protetora (H2, N2, AR, etc.), a temperatura de serviço pode chegar a 3.000 ℃. 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 barra de grafite é composta principalmente de grafite, então também podemos entenderas características do grafite:
O ponto de fusão do grafite é muito alto. Começa a amolecer e tende a derreter quando atinge 3.000°C sob vácuo. A 3600c, o grafite começa a evaporar e sublimar. A resistência dos materiais em geral diminui gradualmente em altas temperaturas. No entanto, quando a grafite é aquecida a 2.000°C, sua resistência é o dobro da temperatura ambiente. No entanto, a resistência à oxidação do grafite é fraca e a taxa de oxidação aumenta gradualmente com o aumento da temperatura.
A condutividade térmica e a condutividade do grafite são bastante altas. 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 do não metálico em geral. Sua condutividade térmica não só excede a de materiais metálicos como aço, ferro e chumbo, mas também diminui com o aumento da temperatura, o que é diferente dos materiais metálicos em geral. A grafite tende a ser adiabática mesmo em temperaturas extremamente altas. Portanto, o desempenho de isolamento térmico do grafite é muito confiável sob condições de temperatura ultra-alta.
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.