Podrobná analýza princípu ohrevu grafitovej tyče

Podrobná analýza princípu ohrevu grafitovej tyče

Grafitová tyč sa často používa akoelektrický ohrievač vysokoteplotnej vákuovej pece. Pri vysokej teplote sa ľahko oxiduje. Okrem vákua sa môže použiť iba v neutrálnej atmosfére alebo v redukčnej atmosfére. Má malý koeficient tepelnej rozťažnosti, veľkú tepelnú vodivosť, odolnosť voči vysokej teplote, odolnosť voči extrémnemu chladu a extrémnemu teplu a nízku cenu. Rýchlosť oxidácie a miera prchavosti grafitu ovplyvňujú životnosť generátora tepla. Keď je skutočný priestor 10-3 ~ 10-4 mmHg, prevádzková teplota by mala byť nižšia ako 2300 ℃. V ochrannej atmosfére (H2, N2, AR atď.) môže prevádzková teplota dosiahnuť 3000 ℃. Grafit nemožno použiť na vzduchu, inak dôjde k jeho oxidácii a spotrebe. Silne reaguje s W nad 1400 ℃ za vzniku karbidov.
Grafitová tyč je zložená hlavne z grafitu, takže tomu rozumiemevlastnosti grafitu:
Teplota topenia grafitu je veľmi vysoká. Začína mäknúť a má tendenciu sa topiť, keď vo vákuu dosiahne 300 °C. Pri 3600c sa grafit začína vyparovať a sublimovať. Pevnosť všeobecných materiálov pri vysokej teplote postupne klesá. Keď sa však grafit zahreje na 2000 °C, jeho pevnosť je dvojnásobná ako pri izbovej teplote. Odolnosť grafitu proti oxidácii je však nízka a rýchlosť oxidácie sa postupne zvyšuje so zvyšujúcou sa teplotou.
Tepelná vodivosť a vodivosť grafitu sú pomerne vysoké. Jeho vodivosť je 4-krát vyššia ako u nehrdzavejúcej ocele, 2-krát vyššia ako u uhlíkovej ocele a 100-krát vyššia ako u 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 odlišné od všeobecných kovových materiálov. Grafit má dokonca tendenciu byť adiabatický pri extrémne vysokých teplotách. Preto je tepelná izolácia grafitu veľmi spoľahlivá v podmienkach ultravysokých teplôt.
Nakoniec môžeme konštatovať, že princíp vykurovaniagrafitová tyčje: čím väčší prúd pridaný do grafitovej tyčinky, tým vyššia je povrchová teplota grafitovej tyčinky.