用于真空热处理炉的石墨电热元件功能剖析
经过理论剖析和ANSYS仿真对常用电热元件资料进行剖析,从而取得真空热处理炉电热元件的热膨胀、热电阻、辐射能力等方面的功能,剖析比较石墨作为电热元件的优缺点.为设计真空热处理炉是否选用石墨作为电热元件资料提供理论根据。
随着真空热处理炉制造水平的提升,真空热处理逐渐显现出了不行比拟的优越性,真空热处理凭借自身的脱气、脱脂、无氧化以及自动化等一系列长处取得了人们的喜爱。可是真空热处理炉的电热元件还存在许多问题,例如高温变形、断裂、蒸发等,这些成为约束真空炉发展的障碍。为了解决这些问题,石墨以其独特的优势锋芒毕露。目前,用石墨制作的电热元件几乎在所有类型的真空热处理炉中都有应用。
本文将应用理论剖析和仿真剖析相结合的办法科学的评价石墨作为电热元件的优缺点,为真空电热元件的设计提供根据。1电热元件功能因素剖析真空热处理和一般电热处理不同,它是经过辐射进行传热,在真空环境下电热元件所表现出来的现象和一般电热炉也不一样,这就对真空电热元件提出了更高的要求。真空电热元件资料的功能要求可总结如下:(1)较高的电阻率,真空热处理炉一旦安装好,电热元件的端电压一般不变,高电阻率能取得安稳的功率和升温速度;(2)较小的电阻温度系数,真空热处理炉是一种自动可控的设备,较小的电阻温度系数能下降设计难度,节省成本;(3)为了延伸电热元件的运用寿命,削减修理和替换次数,下降成本,要求电热元件具备较小的热膨胀系数;(4)较好的机械加工功能和高温机械强度;(5)高温下保证电热元件不与炉内维护气氛、炉衬和支撑件等产生化学反应。
经过理论剖析和ANSYS的仿真剖析,详细真实地反映出了常用电热元件资料的各种功能,并且经过辨证的观点进行了比较,比较后发现,石墨确实具有其他电热元件不能比拟的优势,安稳的电阻率、较低的电阻温度系数、较小的热膨胀系数以及较大的黑度等长处都使得它成为了电热元件资料的极好挑选,可是因为石墨在常温下硬度较低,因而常温时石墨电热元件简单断裂损坏,在不易替换电热元件的加热炉中不宜运用。另外,石墨在真空环境下易蒸发形成碳环境,因而某些资料不能在这样的真空炉中加工处理,同时要特别注意在选用支撑件和连接件时,要防止其与石墨反应。