合肥庐江县城池工业炉厂
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关键词:碳,电热元件,电阻率,温度,石墨坩埚,膨胀系数,石墨,石墨带,石墨棒,表面负荷,氧化,燃烧,损害,真空,气氛,还原

碳质电热材料
  碳质电热材料的电阻率大,使用温度高。碳质电热材料可制成棒状、管状、粒状、粉状、毡状以及纤维状,还可制成石墨坩埚使用。
  碳质电热材料常用在中性气氛或真空中,使用 温度在1400℃~2500℃之间。石墨的热膨胀系数小、热导率较大、易加工、耐急冷急热性好、价格廉。由聚丙烯腈碳纱经石墨化处理后编制而成的石墨带,性能优于一般碳布,质地柔软、高温性能稳定,常用作真空炉的电热元件。
  用碳粒作电热材料,一般是将其填充在沟槽内或圆筒中,这时的电阻为碳粒本身的电阻与粒子间的接触电阻之和。它是用不同的粒径、充填密度以及断面积等来调节电阻值的大小。一般碳粒炉由3mm~5mm的碳粒组成,堆积电阻率很大,但随炉内碳粒致密程度的增加而减少。碳粒逐步烧掉,必须及时补充新的碳粒。40~80目石墨粉可用作流动粒子炉的电热材料。
  石墨电热元件(如石墨棒)是挤压成型,并经高温(2000℃~3000℃)石墨化处理而制成。石墨棒与其他非金属电热元件相比,其电阻率小,热导率高,耐热冲击性好。
  石墨棒的电阻温度,低温时呈负态特性变化,在500℃左右电阻率最小,以后呈正特性变化,电阻率随着温度升高而增大。在设计电阻炉的变压器时,应注意这个特点。
  石墨棒的抗折强度与温度的关系:强度随着温度的升高而提高,在2600℃时达到最大值。若温度再进一步提高时,则强度迅速下降。
  石墨棒的表面负荷当棒体表面温度超过1800℃时,其最大允许表面负荷则迅速下降。
  石墨棒的化学稳定性很好,不受氟、氯及其氢化物、玻璃熔体、铜、铝、铅等有色金属的腐蚀作用。但在氧、二氧化碳、水蒸气等氧化性气氛中,可发生氧化、燃烧,导致损坏。
  石墨棒在使用过程中,因C被氧化逐渐消耗,外径逐渐变小,元件的电阻随之增大,电压需相应逐渐提高20%~40%。
  碳质电热元件因氧化而消耗,以此作为寿命的界限。换言之,根据C+O2→CO2这一反应,电热元件逐渐消耗变细,同时电阻增加,强度降低,寿命逐渐缩短。碳的氧化速度由炉内气氛中氧的分压及炉内温度而定,所以碳质电热元件必须在真空中或中性可控气氛中,或在还原性气氛中使用。
碳质电热材料

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