氣氛對(duì)硅碳棒的影響

時(shí)間：2010-05-25

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氣氛對(duì)硅碳棒的影響

硅碳棒為非金屬電熱元件,是用高純度綠色六方碳化硅為主要原料,按一定料比加工制坯,經(jīng)2200℃高溫硅化再結(jié)晶燒結(jié)而制成的棒狀非金屬高溫電熱元件.正常使用溫度可達(dá)1450℃,合理使用條件下,連續(xù)使用超過(guò)2000小時(shí),在空氣中使用,不需要任何保護(hù)氣氛.

硅碳棒用途:由于硅碳棒使用溫度高,具有耐高溫、抗氧化,耐腐蝕、升溫快、壽命長(zhǎng)、高溫變形小、安裝維修方便等特點(diǎn)。有良好的化學(xué)穩(wěn)定性。

若與自動(dòng)化供電系統(tǒng)配套,既可得到的恒定溫度,又可根據(jù)生產(chǎn)工藝的實(shí)際需要按曲線自動(dòng)調(diào)溫。現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于國(guó)防、機(jī)械、冶金、輕化、陶瓷、半導(dǎo)體、分析化驗(yàn)、科學(xué)研究等領(lǐng)域,成為各種電爐電窯的電加熱元件.隧道窯、輥道窯、玻璃窯爐、真空爐、馬弗爐、冶煉爐以及各類加熱設(shè)備,使用硅碳棒加熱既方便,又安全可靠。

如:銅、鋁及各種合金的冶煉,機(jī)械器件的熱處理,陶瓷和磁性元件的燒結(jié),以及作為各類試驗(yàn)、化驗(yàn)設(shè)備的加熱元件,均能得到較為理想的效果。

它被廣泛用于電子、磁性材料、粉未冶金、陶瓷、玻璃、冶金和機(jī)械等工業(yè)的多種高溫電爐，電窯。及其電加熱設(shè)備上．

硅碳棒電熱元件性能:

1、物理性能：

元件質(zhì)地硬而脆，耐急冷急熱，高溫下不易變形，其它物理性能如下表：

2、化學(xué)性質(zhì)：

硅碳棒有良好的化學(xué)穩(wěn)定性，抗酸能力強(qiáng)。在高溫條件下堿性物質(zhì)對(duì)其有侵蝕作用。

硅碳棒元件在1000℃以上長(zhǎng)期使用能與氧氣和水蒸氣發(fā)生如下作用：

①Sic+2O2→Sio2+CO2 　②Sic+4H2O＝Sio2+4H2+CO2

密度（克/厘米3）	莫氏硬度	比　熱	導(dǎo)熱系數(shù)	線膨脹系數(shù)
密度（克/厘米3）	莫氏硬度	仟卡/公斤.度	大卡/米.小時(shí).度	（m/℃）
3.2	9.5	0.17	20	5×10-6

致使元件中Sic2含量逐漸增多，電阻隨之緩慢增加，為之老化。如水蒸氣過(guò)多，會(huì)促進(jìn)Sic氧化，由②式反應(yīng)產(chǎn)生的H2與空氣中的O2給合H2O再反應(yīng)產(chǎn)生惡性循環(huán)。降低元件壽命。氫氣（H2）能使元件機(jī)械強(qiáng)度降低。氮?dú)?span lang="EN-US">（N2）在1200℃以下能防止Sic氧化1350℃以上與SC發(fā)生反應(yīng)，使Sic分解氯氣（Cl2）能使Sic*分解。

碳化硅電熱元件的安裝使用注意事項(xiàng)：

1、選用碳化硅電熱元件，必須保證元件的發(fā)熱部長(zhǎng)度不大于爐膛的寬度（高度）。

2、在使用元件時(shí)應(yīng)選用合理的表面負(fù)荷，選擇此負(fù)荷應(yīng)視元件的使用溫度和環(huán)境氣氛而定.

3、硅碳棒電熱元件的電阻是在1050攝氏度（正負(fù)50攝氏度）溫度下測(cè)定的，在安裝中應(yīng)按元件的電阻進(jìn)行裝配。

4、爐膛兩側(cè)的安裝孔（耐熱絕緣瓷管內(nèi)徑）一般為元件冷端部直徑的1.5倍，且兩孔同心，孔與孔之間距離不小于元件直徑的3倍。元件安裝后，應(yīng)能轉(zhuǎn)動(dòng)，元件端頭之間接線應(yīng)以軟線連接。元件與壁爐、被燒物的距離不小于元件直徑的2倍。

5、使用碳化硅電熱元件，應(yīng)配備調(diào)壓裝置，以保證棒在使用中電阻老化之后仍能獲得相應(yīng)的功率。棒因斷裂或已老化需更換時(shí)，應(yīng)視棒的老化程度及線路連接方式進(jìn)行更換，盡可能做到高溫阻值匹配，均擔(dān)負(fù)荷，保證使用壽命。

6、新建成或久未使用的窯爐在使用之前，應(yīng)先采用其它熱源或已老化的元件烘干窯爐。

7、硅碳棒電熱元件硬而脆，在搬運(yùn)驗(yàn)收安裝中要輕拿輕放，在干燥通風(fēng)處保存，以防噴鋁處氧化潮解。

應(yīng)用中元件的電阻變化特性：

碳化硅電熱元件在長(zhǎng)期使用中，其表面碳化硅要氧化形成一層二氧化硅而導(dǎo)致元件阻值變大，稱之為老化，Sic+2O2->SiO2+CO2，元件阻值在一定條件下使用中增長(zhǎng)的快慢反映了元件內(nèi)在質(zhì)量?jī)?yōu)劣，一般地把元件阻值由Ro 變化增加到3Ro 所用的時(shí)間稱之為遠(yuǎn)見(jiàn)的使用壽命。

應(yīng)用中影響元件使用壽命的因素：

硅碳棒電熱元件的使用壽命除了遠(yuǎn)見(jiàn)的內(nèi)在質(zhì)量的差異已影響外，還受元件的使用溫度，元件發(fā)熱部表面負(fù)荷，環(huán)境氣氛，有害物質(zhì)，供電方式（間斷和連續(xù)使用）以及元件在使用過(guò)程中的串并聯(lián)方式等因素的影響，在各溫度下元件的使用負(fù)荷．

硅碳棒電熱元件在使用中抗酸性腐蝕，但是在堿性氣氛及其他環(huán)境中使形成的二氧化硅保護(hù)膜受到破壞，使用壽命會(huì)受到不同程度的影響。元件在各種氣氛中允許使用的zui高溫度及表面負(fù)荷：

氣　　氛	棒使用溫度	元件表面負(fù)荷
氨、氫	1300	4.6
氧	1320	3.8
氮	1400	4.6
二氧化碳	1500	3.8
二氧化碳	1530	3.8
水，汽	1200	4.6
碳?xì)浠衔?span lang="EN-US">	1320	3.1
硫、二氧化硫	1320	3.8
真　空	1200	3.8
鹵　素	700	3.8

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