高溫電爐加熱元件硅碳棒壽命的說明
硅碳棒壽命的說明
在大氣環(huán)境中使用的硅碳棒，隨著電阻的增加并且逐漸硅化的過程，稱為老化。
其反應公式如下：
SiC+2O2→SiO2+CO2
在通電使用過程中，碳化硅與空氣中的氧氣發(fā)生反應并形成二氧化硅，二氧化硅為絕緣體，隨著二氧化硅數(shù)量的增加，硅碳棒表面逐步氧化，電阻也會隨之增大，當溫度達到800℃時出現(xiàn)氧化反應，溫度越高，氧化反應也會越快。這些氧化過程在使用初期由于硅碳棒表面未能形成致密的氧化膜而變得較為明顯。但當氧化膜形成以后，會進入電阻穩(wěn)定期，隨著時間的推移，導電層逐漸減少，絕緣層增加，硅碳棒內(nèi)部產(chǎn)生局部過熱，電阻而隨之快速增加。
在一般情況下，SH、SL等硅碳棒的電阻增加到初始電阻的3倍時，即達到壽命極限（SG、SGR型為初始電阻的1.7倍），原因在于，當阻值大約增加到3倍時，每根棒的電阻都會有不同程度的變化，棒體表面的發(fā)熱均勻性下降，從而導致爐膛內(nèi)溫度分布不均。
此外，碳化硅制品在達到壽命極限時，由于強度的下降，不僅會引起電阻增加，還會引起氣孔率的變化，尤其是SG、SGR型螺紋棒，在接近極限時，容易引起斷裂，因此使用后期必須謹慎對待，注意觀察。
必須指出的是，所謂的電阻增加3倍于初始阻值所需要的時間，即所謂的壽命期限，會受工作溫度、表面負荷、氣氛、燒結(jié)產(chǎn)品、通電方式、安裝方式等條件的不同而有所變化，并不能一概而論，實際的使用條件對于硅碳棒的壽命起到了極大的影響，具體解釋如下：
使用溫度
溫度越高，硅碳棒的使用壽命會越短。
當爐膛溫度超過1400℃（SH、SL、SM等型號）或者1600℃（SG、SGR型），硅碳棒的氧化速度會快速增加，壽命隨之變短。因此，合理的硅碳棒使用溫度是延緩老化的關鍵因素之一，盡量不要讓硅碳棒表面溫度過高，也就是說減少硅碳棒與爐膛之間的溫差，這一點將在下一節(jié)表面負荷（W/CM2）中討論。
表面負荷
表面負荷密度指棒的發(fā)熱部單位表面積所允許承載的額定功率。
表面負荷密度=額定功率（W）/ 發(fā)熱部表面積（cm2）
實踐證明：負荷密度大則發(fā)熱體表面溫度與爐膛溫度之差也大。負荷密度大則棒體表面溫度高，電阻增長快，硅碳棒的壽命短。因此，硅碳棒表面溫度負荷密度、爐內(nèi)氣氛、溫度與SIC棒老化速度成正比，與SIC棒的壽命成反比。
氣氛
近年來，越來越多的氣氛爐被應用并推廣使用，于是硅碳棒在各種不同的氣氛爐中安全長效使用變得更為重要，同樣，也要注意硅碳棒在加熱過程中與被加熱材料所排放的各種化學物質(zhì)發(fā)生反應。
因此，我們開發(fā)了針對特殊氣氛或腐蝕性物質(zhì)的特殊保護涂層（保護膜），以防止因有害氣氛導致的硅碳棒老化。正確的涂層選擇可以延長硅碳棒的使用壽命。
在任何氣氛爐中使用硅碳棒，建議盡量減少表面負荷。
不同氣氛對硅碳棒的影響
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