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高溫電爐系列-高溫馬弗爐廠家-洛陽賽特瑞高溫實(shí)驗(yàn)爐Sintering Furnace

高溫電爐加熱元件硅鉬棒元件特性

來源:高溫馬弗爐 | 發(fā)布日期:2024-06-02

硅鉬棒是一種以二硅化鉬(MoSi2)為基礎(chǔ)制成的電阻發(fā)熱元件,它具有耐高溫、抗氧化的特性。在高溫氧化性氣氛下,硅鉬棒表面會生成一層致密的石英(SiO2)保護(hù)層,這層保護(hù)層能夠防止硅鉬棒進(jìn)一步氧化,從而賦予了硅鉬棒獨(dú)特的高溫抗氧化性能。
硅鉬棒的最高使用溫度在氧化氣氛下約為1700℃,有的資料中提到在氧化氣氛下元件最高使用溫度可達(dá)1800℃。硅鉬棒的電阻率會隨著溫度的升高而迅速增加,但在正常使用條件下,元件的電阻不會隨使用時間的增加而發(fā)生變化,因此新舊硅鉬棒電熱元件可以混合使用。
硅鉬棒在不同的氣氛下的適用溫度有所不同。例如,在He, Ar, Ne氣氛下,元件的最高使用溫度為1750℃,在SO2氣氛下為1700℃,在CO, N2氣氛下為1600℃,在濕H2氣氛下為1500℃,在干H2氣氛下為1450℃。
硅鉬棒廣泛應(yīng)用于冶金、玻璃、陶瓷、磁性材料、耐火材料、晶體、電子元器件、窯爐制造等領(lǐng)域,是高溫?zé)Y(jié)過程中理想的發(fā)熱元件。硅鉬棒可以根據(jù)加熱設(shè)備的具體需求制成不同的形狀,如棒狀、U型、W型、U型直角等。
硅鉬棒的物理性質(zhì)包括體積密度為5.5 g/cm3,抗折強(qiáng)度為15-25 kg/cm2,維氏硬度為570 kg/mm2,氣孔率為7.4%,吸水率為1.2%,熱伸長率為4%。在高溫氧化氣氛下,硅鉬棒表面會生成一層石英保護(hù)層,當(dāng)元件溫度超過1700℃時,這層保護(hù)層會熔融,但在繼續(xù)使用過程中會重新生成。需要注意的是,硅鉬棒不宜在400-800℃范圍內(nèi)長期使用,否則可能會因低溫的強(qiáng)烈氧化作用而粉化。



硅鉬棒


物理性質(zhì)
元件在高溫狀態(tài)下既硬又脆,抗折強(qiáng)度較低。當(dāng)元件在高于1350℃時會塑性變軟,故在高溫狀態(tài)下元件可彎曲成希望的形狀。

密度 抗折強(qiáng)度 維氏硬度(20℃) 氣孔率 吸水率 熱伸長度
5.6g/ cm3 ≥1.5Kg/cm2 1200Kg/cm2 7.4% 1.2% 4-5%


化學(xué)性質(zhì)
元件在氧化氣氛下加熱到高溫,表面生成致密的二氧化硅保護(hù)層,保護(hù)其不再繼續(xù)氧化。元件不宜在400-700℃范圍內(nèi)長期使用,因?yàn)樵诖藯l件下元件將會發(fā)生低溫氧化,致使元件毀壞。
元件在不同氣氛下的最高使用溫度

爐內(nèi)氣氛 元件最高使用溫度
NO2、CO2、O2、空氣 1800℃
He、Ar、Ne 1750℃
SO2 1700℃
CO、N2 1600℃
濕H2 1500℃
干H2 1450℃


電阻特性

二硅化鉬電熱元件的電阻隨著溫度上升而快速增高,當(dāng)溫度不變時電阻為一常量。在正常情況下元件電阻一般不隨使用時間的長短而變化,所以新舊元件可以混合使用。


表面負(fù)荷
根據(jù)爐子的結(jié)構(gòu)、爐內(nèi)氣氛和爐溫,正確選擇元件的表面負(fù)荷是達(dá)到最長壽命的關(guān)鍵,下圖示出電熱元件輻射在不受阻礙情況下爐溫、元件溫度與表面負(fù)荷的關(guān)系,陰影部分為常用的表面負(fù)荷范圍。
元件的安裝
元件在常溫下脆性較大,高溫時又有可塑性,所以產(chǎn)品一般制成U型垂直懸掛安裝。根據(jù)需要與加熱模件完整搭配,也可采用其他安裝方式。安裝時元件圓雛部分一定要延伸到爐膛內(nèi),冷端夾具不能一次擰的太緊,待元件升到高溫時再次擰緊,因?yàn)檫@時元件有一定的塑性不易折斷。為防止豎裝元件與爐底接觸,元件和爐底之間的距離應(yīng)不小于25mm。
電爐爐頂保溫性能一定要好,一般爐頂溫度不能超過300℃。為防止夾頭過熱,夾頭導(dǎo)線與元件接觸電壓應(yīng)低于0.1V,夾頭下端與塞磚上面的距離不應(yīng)小于50mm。為了避免夾頭損壞, 一般Φ6/12mm元件不能長期使用170A,Φ9/18不能長期使用300A。

注意事項
1、元件在常溫下既硬又脆,抗折強(qiáng)度較低,在搬運(yùn)及安裝過程中應(yīng)輕拿輕放。
2、元件使用必須有調(diào)壓裝置,最好選用無級調(diào)壓,不能采用固定電壓。
3、元件安裝不能過緊,要保證高溫狀態(tài)下自由伸縮,否則易損壞元件。
4、選用元件時應(yīng)考慮爐內(nèi)氣氛對使用溫度的影響。
5、為提高元件使用壽命應(yīng)選擇合理的表面負(fù)荷。
6、元件連續(xù)使用會得到更長的使用壽命。
7、豎裝元件應(yīng)避免與爐內(nèi)墻接觸。
8、硫化物、金屬和塘瓷在高溫狀態(tài)下不能與元件接觸。

元件的使用

大型電烘爐時間長,應(yīng)避免用二硅化鉬電熱元件烘爐,以免元件低溫氧化損壞,使用二硅化鉬電熱元件為了避免過大電流沖擊使電器設(shè)備超負(fù)荷,應(yīng)用取下列方法供電。


小型電爐(功率<100KW) 大型電爐(功率100-500KW)
爐溫(℃) 電壓 爐溫(℃) 電壓
20-150 1/3工作電壓 200-300 1/3工作電壓
150-500 1/2工作電壓 300-700 1/2工作電壓
500-工作溫度 全工作電壓 700-工作溫度 全工作電壓

在換擋時不能時間太長,一般元件溫度不能下降300-400℃,否則容易引起電流沖擊而損壞電器設(shè)備。



【本文標(biāo)簽】 硅鉬棒、硅鉬棒

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