工业电炉的发热硅碳棒应用
石墨的发热材料中,由于热解石墨这一新型材料的石墨材料的成本极高,虽然它同样能够满足发热需求,具有耐腐蚀、高纯度和各项异性等优点,但是考虑到成本问题,并没有使用该种石墨。另一种则是高强石墨,具有耐高温、热膨胀系数小、抗热冲击能力强等特性,并且其机械强度随着温度的升高而提高。高强石墨也有一些在其他方面较为突出的优点,使其作为电阻炉的硅碳棒在热处理行业受到越来越多的重视的同时也得到了广泛的使用。这些较为突出且被热处理行业重视的优点包括:第一,具有很好的可加工性,几乎可以加工成任何形状;第二,强度高;第三,良好的导热性能以及抗震性能。第四,石墨材料辐射力强,适合作为发热硅碳棒。

炭炭复合材料
炭炭复合材料是一种新型无机非金属复合材料。它有以下一些列良好的性能密度小、模量高、强度大、热膨胀系数低、耐高温、导热性、耐磨损、耐热冲击、耐腐蚀等。其中,耐热冲击性的能力好,表现在加工出的硅碳棒尺寸稳定。这些性能决定了它不仅可以作为功能材料,同时也可以作为高温结构材料。

虽然炭炭复合材料具有很多优异的性能,但是,其在空气中,温度达到400 ℃以上就明显地开始氧化,结果是灾难性的。所以,稳定持久地抗氧化保护对炭炭复合材料尤为重要。同时,炭炭复合材料也面临一个成本偏高的问题。

电热材料的确定
基于上面对金属和非金属电热材料的性能、优缺点的介绍,结合实际工作中对电热材料性能的需求以及实验室所能满足材料的使用条件,对各电热材料特性的主要缺陷进行总结,从而从多种材料中选择出较为理想的电热材料。通过与非金属材料的对比,金属材料有着较为明显的缺陷,在现有条件下,实验室较难满足其使用条件。所以,非金属电热材料是发热硅碳棒材料选择的重点对象。不同非金属电热材料缺陷表现:
碳化硅(俗称硅碳棒)材料在工业上,通常加工成棒状、板状、条状和U形等,使用方法简单,可以并联、串联和混联使用。再加上碳化硅材料有辐射能力强,温度可控精度高等优点,常用于工业电炉的发热硅碳棒,但是其使用温度,使用环境的气氛以及使用方式都会对其寿命产生一定的影响。
铬酸铜材料作为发热体,其形状的设计一般包括等直径型、哑铃型和螺纹型,因为自身的合成工艺和烧结工艺匹配的问题,使其在热膨胀性控制上存在不足。
氧化错材料作为发热硅碳棒,其形状设计有棒状、管状和U型,由于它有热膨胀曲线复杂、耐热冲性差等较为明显的缺点,所以氧化错的发展应用受到了很大程度的限制。 二硅化钥的性能介于金属和陶瓷之间,由于本身的室温脆性、低温氧化以及高温强度低和容易高温蠕变,同时由于该材料塑性差,不能制作加工成复杂的结构,二硅化钥的应用受到了很大的限制。
炭炭复合材料在空气中,温度达到400 ℃时会开始氧化,对其的使用要进行抗氧化处理。http://www.zbqunqiang.cn/
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