碳酸镍相关配件台车炉SIC加热棒发热管 u型硅碳棒 部分现货
硅碳棒:非金属电热元件的高温应用与稳定性分析
硅碳棒作为一种非金属电热元件,其主要原料是高纯度绿色六方碳化硅。通过特定的工艺流程,包括2200℃的高温硅化再结晶烧结过程,这些材料被加工成各种形状和尺寸的产品,如棒状和管状。这种非金属电热元件在氧化性气氛中可以持续工作至1450℃,连续使用时间可达2000小时。
其质地硬而脆,对于急冷和急热都有良好的耐受能力,在高温下几乎不会变形。这使得它在极端环境下的应用成为可能。硅碳棒具备较好的化学稳定性,尤其是在抗酸方面表现出强大的能力。在1500℃以上工作时,它对碱性的物质有一定的侵蚀作用。
值得注意的是,当SiC在1000℃以上长期暴露于氧气和水蒸气中时,它会发生以下化学反应:
① SiC + 2O2 → SiO2 + CO2
② SiC + 4H2O → SiO2 + 4H2 + CO2
随着SiO₂含量的增加,SiC的电阻逐渐升高,从而导致了老化现象。如果水蒸气浓度过高,还会促进SiC氧化,由②式反应产生的H₂与空气中的O₂结合生成H₂O,再次加剧老化过程,从而缩短了元件寿命。此外,如果氢气(H₂)存在,也会降低SiC的机械强度。而氮气(N₂)则能够有效防止SiC在1200℃以下区域进行氧化,但当温度达到1350℃以上时,与SiC发生反应,使之分解。
最后,要特别提醒的是,在任何条件下,都要避免Cl₂(氯氣)接触到这类材料,因为即便是在100℃左右也能引发与Sic之间的化学反应,而在1200℃以上,则能够完全分解此材料。
因此,在设计并使用这些非金属电热元件时,我们需要考虑到它们所处环境中的所有因素,以确保最佳性能以及延长其服务寿命。