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合理規劃真空爐石墨加熱棒的結構需求歸納考慮其運用環境、加熱功率、機械強度、熱應力分布及運用壽數等多方面要素。以下從要害規劃要素和結構優化方向翻開剖析:
一、中心規劃要素
材料選擇與功用匹配
石墨材料需具有高純度、低氣孔率及優異的抗氧化功用,以習氣真空環境下的高溫工作條件。
電阻率需與供電電壓及功率需求匹配,確保電流分布均勻,避免部分過熱。
標準與形狀優化
直徑與長度:依據加熱功率及爐膛標準供認,需平衡熱輻射功率與機械強度。過細的加熱棒易開裂,過粗則或許導致熱傳導不均。
截面形狀:圓形截面加工簡練,但蜂窩狀或編織結構可明顯跋涉熱均勻性,將爐內溫差控制在±5℃以內,適用于對溫度均勻性要求較高的工藝(如鍍膜、晶體生長)。
熱應力控制
石墨加熱棒在高溫下因熱脹大系數差異易發生內應力,需經過結構優化減少應力會合。例如,選用分段式規劃或預留脹大空位。
表面涂層技能(如碳化硅涂層)可下降氧化速率,延伸運用壽數。
電氣聯接與固定辦法
接頭部分需選用高導電性、耐高溫的材料(如鉬或鎢),并確保接觸電阻低,避免部分過熱。
固定辦法應統籌機械穩定性與熱脹大補償,避免因熱應力導致聯接失效。
二、結構優化方向
復合結構規劃
管狀結構:在圓筒石墨管一端切槽以增加有用加熱長度,適用于立式真空爐。功率較小時選用單相結構,較大時選用三相結構,直徑一般小于500mm,適用于小型真空爐。
棒狀與管狀組合:經過多個零件拼裝而成,不受加工標準綁縛,適用于大型加熱室,選用環形分布,便于修理與本錢節省。
熱均勻性跋涉技能
堵截規劃:在板狀加熱體上切若干堵截構成回路,可依據加熱室標準活絡規劃石墨板標準,適用于方形加熱室。
柔性加熱體:選用石墨帶或石墨布編織而成,輻射面積大且不發生熱變形,適用于雜亂形狀加熱室。
模塊化與可擴展性
加熱棒規劃應便于拆開與替換,下降維護本錢。
模塊化規劃可習氣不同爐型及加熱需求,跋涉設備通用性。
三、實踐運用事例
DB-433型低壓真空滲碳爐:選用鼠籠式石墨管加熱器,三相高電壓低電流供電,適用于圓形加熱室,標準較大時仍能確保加熱功率與均勻性。
高精度鍍膜工藝:經過蜂窩狀石墨加熱棒將爐內溫差控制在±5℃以內,避免鍍膜厚度過失及晶體缺陷,跋涉產品質量。

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