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高温电炉加热元件硅碳棒元件在不同气氛下使用温度和表面负荷的控制

名称:硅碳棒厂家 发布时间: 2021-07-14  点击数:90  

高温电炉加热元件硅碳棒元件在不同气氛下使用温度和表面负荷的控制,硅碳棒在不同气氛下的作用 

气氛

炉温

(℃)

表面负荷

(W/cm2)

对元件的影响

解决办法

1290

3.8

与SiC作用生成甲烷减少SiO2保护膜

露点激活

CO2

1450

3.1

侵蚀碳化硅

用石英管保护

18%CO

1500

4.0

无影响

 

20%CO

1370

3.8

吸附碳粒影响SiO2保护膜

 

卤素

704

3.8

侵蚀碳化硅减少SiO2保护膜

用石英管保护

碳氢化合物

1310

3.1

吸附碳粒而导致热污染,分解的碳沉积,

易造成电器故障

送进充分的空气

1290

3.1

与SiC作用反应生成甲烷减少SiO2保护膜

露点激活

甲烷

1370

3.1

吸附碳粒而导致热污染

 

N

1370

3.1

与SiC反应形成氮化硅绝缘层

 

Na

1310

3.8

侵蚀碳化硅

用石英管保护

SO2

1310

3.8

侵蚀碳化硅

用石英管保护

真空

1204

3.8

   

1310

3.8

碳化硅被氧化

 

水(不同含量)

1090~1370

3.1~3.6

与SiC作用生成硅的水化物

 

根据炉子的结构、气氛、和温度正确地选择元件的表面负荷是达到较好使用寿命的关键。下图示出了元件辐射在不同阻碍情况下的炉温、元件温度与表面负荷之间的关系。 

推荐的元件表面负荷

炉温

1100

1200

1300

1350

1400

1450

加热部表面负荷

<17

<13

<9

<7

<5

<4


不同气氛对硅碳棒的影响

随着需控制炉内气氛要求的增加,关于在不同气氛中使用硅碳棒的注意事项也变得越来越重要。而且,在烧成中与处理物挥发出来的各种化学物质之间的反应也同样需要注意。所以,针对特殊气氛和腐蚀性物质,我公司开发了各种防止硅碳棒快速老化的涂层。选用适当的涂层可以延长硅碳棒的寿命。无论在哪种气氛中都让表面负荷尽量小。

气氛

影响

对策

推荐涂层

水蒸气和湿气

比在干燥大气中的使用寿命缩短1/5

新炉子试运行或者旧炉子长时间不工作再使用时,要先低温充分干燥后再升温。

U涂层

氢气

硅碳棒温度上升到1350℃以后电阻急速增加,机械强度也下降。而且根据气体干湿的不同寿命也差别很大。

建议在炉内温度为1300℃以下的状态下使用。表面负荷尽量小(5W/cm2)。

氮气

温度超过1400℃时氮气与碳化硅反应生成氮化硅,使硅碳棒变脆,寿命缩短。受露点的影响与氢气的状况相同

建议在炉内温度为1300℃以下的状态下使用。表面负荷尽量小(5W/cm2)。

N涂层

氨气(H275%)、(N225%)

与氢气、氮气的状况相同。

建议在炉内温度为1300℃以下的状态下使用。表面负荷尽量小。

N涂层

分解反应气体

(N2、CO、CO2、H2、CH2混合物)

加热过程中硅碳棒表面附着分解后的碳黑,造成棒体疏松。

经常向炉内输送空气,让多余的碳燃烧。在炉子构造方面,保持硅碳棒间足够的间隔以防止短路。

N涂层

硫(S、SO2)

硅碳棒温度升到1300℃以后,硅碳棒表面被侵蚀、电阻急剧增加。

将硅碳棒温度控制在1300℃以下。

N涂层

其他

由被处理物产生的各种物质,如铅、锑、碱金属的化合物与硅碳棒反应,使其寿命缩短。

预先将这些物质从处理物中除掉,炉内设排气口以便减弱其影响。

H涂层

S涂层

硅碳棒在不同气氛下的作用 

1、氯

  氯在600℃分解SiC表面层,在900-1000℃时则进行下列反应:

       SiC+2Cl2→SiCl 4+C

  在1100-1200℃,形成四氯化硅和四氯化碳:

       SiC+4Cl2→SiCl 4+CCl 4

2、水蒸汽

  SiC和水蒸汽在1300-1400℃作用,但要到1775-1800℃才强烈的作用,因此必须隔绝水蒸汽的侵入。

       SiC+2H2O→SiO2+CH 4

3、氧

  SiC在氧中,在1000℃以下不被氧化,在1350℃时显著地氧化。在1350-1500℃之间形成SiO2,而SiO2在1700℃左右熔化。所生成的SiO2在熔化时覆盖在SiC的上面,阻碍SiC再继续氧化。

  在1750℃时,SiC按下列反应强烈地进行氧化:

       SiC+3/2O2→SiO2+CO

       SiC+2O2→SiO2+CO2

  碳化硅在1100℃,1小时可氧化0.47%,而在1250℃时为1.82%。

4、硫磺

  硫磺蒸气仅在高于1100℃和碳化硅作用。

5、二氧化硅

  2000℃以上,在二氧化硅作用下,碳化硅分解并析出硅:

           SiC+SiO2→2Si+CO2

6、其他

  碳化硅对化学试剂是稳定的。它不溶于一般熟知的酸溶液和它们的混合酸中。沸腾的盐酸、氢氟酸、硫酸不会分解碳化硅。各种酸蒸气对硅碳棒不起化学作用。

标题: 1000℃、1200℃、1400℃硅碳棒介绍网站
链接:http://wwww.zzdianlu.com//dianlu/1242.html
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