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Hotbar硅碳棒 - 碳化硅电阻加热元件

       Hotbar®碳化硅电阻加热元件是选用高纯度α碳化硅原料经挤压成型,高温再结晶而成的棒状或管状体。最优化的碳化硅颗粒结构使其在工业和实验室使用显示出独特性能,在各种应用条件下尤其在氧化和腐蚀性气体环境中有着最佳的使用寿命。不用任何支撑,Hotbar®元件可在1600℃条件下垂直或水平安装使用而不变形,这就为窑炉设计提供了极大方便,并可在不间断生产的情况下进行元件更换,在连续操作生产领域内,Hotbar®元件就更显现出此特征,其高负荷承受力特性适用于小容积高功率的环境。因此它被广泛应用于磁性材料、粉未冶金、陶瓷、玻璃、有色金属和机械等工业的各种高温电炉及其它电加热设备上。

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产品介绍

       Hotbar®碳化硅电阻加热元件是选用高纯度α碳化硅原料经挤压成型,高温再结晶而成的棒状或管状体。最优化的碳化硅颗粒结构使其在工业和实验室使用显示出独特性能,在各种应用条件下尤其在氧化和腐蚀性气体环境中有着最佳的使用寿命。不用任何支撑,Hotbar®元件可在1600℃条件下垂直或水平安装使用而不变形,这就为窑炉设计提供了极大方便,并可在不间断生产的情况下进行元件更换,在连续操作生产领域内,Hotbar®元件就更显现出此特征,其高负荷承受力特性适用于小容积高功率的环境。因此它被广泛应用于磁性材料、粉未冶金、陶瓷、玻璃、有色金属和机械等工业的各种高温电炉及其它电加热设备上。

       Hotbar®元件采用国际先进的生产工艺和技术,发热部与冷端用一种特殊的碳化硅粘接剂熔接而成,在高温下对焊接处进行第二次硅化处理,从而进行了固化并大大提高了焊接强度,给客户提供了无忧患的高品质产品。同时由于发热部的阻值远高于冷端,具有优良的热冷端电阻比,高效节能的特性。

       在干燥洁净的空气条件下,Hotbar®元件的棒体温度可达1600℃,但在其他气体环境下有所限制。

项目

单位

型号

 

 

DH & DL

Hotbar® HD

密度

g/cm3

2.5

2.65

气孔率

%

23

18

抗折强度

MPa (25℃)

50

60

热传导率

W/m·℃ (1000℃)

14~19

14~19

比热

kj/kg·℃ (25~1300℃)

1.0

1.0

线膨胀系数

(1000℃) × 10-6

4.5

4.5

 

元件的化学性能

       元件在空气中使用到800℃时开始氧化,温度达到1000-1300℃时,发热部表面生成一层二氧化硅保护膜,1300℃时结晶出方石英,在1500℃时,保护膜达到一定的厚度,从而使元件的氧化速度变得极为缓慢,趋于稳定。如果继续升温至1627℃以上时,则保护膜受到破坏,氧化速度显著增加,造成元件过早损坏。

       元件在使用过程中虽然氧化极为缓慢,但长时间运行仍然会导致电阻值增大,这种现象叫做“老化”。为了减缓“老化”速度,在特殊的气氛条件下,我们可提供不同类型保护涂层的元件来提高其使用寿命。

 

元件的电气特性

       Hotbar®元件以其半导体的特性具有远高于金属导体的阻值,在空气中加热,元件发热部表面温度达到1000℃左右时,电阻率为600~1400Ω•mm2/m。元件的电阻值随着温度的升高而变化,从室温到700℃为负值、700℃以上为正值特性曲线。其在约650~700℃时电阻值达到最低点,超过此温度阻值与温度成正比增加。在低于600℃时,微小的杂质也会导致较大的电阻变化,所以在室温条件下测出的阻值不能代表在高温下的阻值。元件在室温下的冷态电阻是其在1000℃时的数倍,所以一般要求在恒定温度1000℃或以上进行阻值测量,用测得的电压和电流比计算电阻值。

       所有的碳化硅加热元件随着使用时间的延长阻值相应会升高老化,当元件电阻增大到其最初阻值的3倍时视为其寿命的终结。影响元件老化和服务寿命有如下几个因素:

       ●工作温度

       ●元件表面负荷(W/CM2)

       ●炉内气氛

       ●工作方式(连续或间断)

       ●所烧材料及其产生的有害物质

       ●电路的连接方式

       ●控温方式

       ●使用习惯

       在1400℃洁净氧化气氛中使用,Hotbar®元件一般可获得较长的使用寿命,为达到最佳寿命,在炉子设计时应该考虑尽可能低的表面负荷,建议3~8W/CM2。

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