真空炉中石墨横梁的电阻加热法(直接通电加热)
原理
利用石墨横梁自身的电阻特性,通过直接通电使其产生焦耳热(Q=I 2 Rt),完成加热。
石墨的电阻率随温度升高而增大(如从20℃时的约1×10?? Ω·m升至2000℃时的约1×10?3 Ω·m),温度均匀性可通过电流散布控制。
特色
高效节能:电能直接转化为热能,无中心介质损耗。
温度均匀性:需优化电极衔接方式(如多点供电)以削减部分过热。
结构简化:无需额外加热元件,但需处理石墨与金属电极的触摸电阻问题。
应用场景
高温真空炉:如石墨化炉、真空烧结炉,加热温度可达2000℃-2300℃。
接连式真空炉:石墨横梁一起作为加热元件和工件支撑,完成加热与承载一体化。
改进方向
触摸电阻优化:选用铜-石墨复合电极或绷簧压紧结构,降低触摸热阻。
分段供电:对长尺寸石墨横梁分段通电,改进温度均匀性。