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    EREMA?硅碳棒寿命的说明
    发布时间:2019-02-13

    在大气环境中使用的EREMA?硅碳棒,随着电阻的增加并且逐渐硅化的过程,称为老化。

     

    其反应公式如下

    SiC+2O2→SiO2+CO2

     

    在通电使用过程中,碳化硅与空气中的氧气发生反应并形成二氧化硅,二氧化硅为绝缘体,随着二氧化硅数量的增加,硅碳棒表面逐步氧化,电阻也会随之增大,当温度达到800℃时出现氧化反应,温度越高,氧化反应也会越快。这些氧化过程在使用初期由于硅碳棒表面未能形成致密的氧化膜而变得较为明显。但当氧化膜形成以后,会进入电阻稳定期,随着时间的推移,导电层逐渐减少,绝缘层增加,硅碳棒内部产生局部过热,电阻而随之快速增加。

    在一般情况下,SH、SL等硅碳棒的电阻增加到初始电阻的3倍时,即达到寿命极限(SG、SGR型为初始电阻的1.7倍),原因在于,当阻值大约增加到3倍时,每根棒的电阻都会有不同程度的变化,棒体表面的发热均匀性下降,从而导致炉膛内温度分布不均。

    此外,碳化硅制品在达到寿命极限时,由于强度的下降,不仅会引起电阻增加,还会引起气孔率的变化,尤其是SG、SGR型螺纹棒,在接近极限时,容易引起断裂,因此使用后期必须谨慎对待,注意观察。

    必须指出的是,所谓的电阻增加3倍于初始阻值所需要的时间,即所谓的寿命期限,会受工作温度、表面负荷、气氛、烧结产品、通电方式、安装方式等条件的不同而有所变化,并不能一概而论,实际的使用条件对于硅碳棒的寿命起到了极大的影响,具体解释如下:

     

    使用温度

    温度越高,硅碳棒的使用寿命会越短。

    当炉膛温度超过1400℃(SH、SL、SM等型号)或者1600℃(SG、SGR型),硅碳棒的氧化速度会快速增加,寿命随之变短。因此,合理的硅碳棒使用温度是延缓老化的关键因素之一,尽量不要让硅碳棒表面温度过高,也就是说减少硅碳棒与炉膛之间的温差,这一点将在下一节表面负荷(W/CM2)中讨论。

     

    表面负荷

    表面负荷密度指棒的发热部单位表面积所允许承载的额定功率。

    表面负荷密度=额定功率(W)/ 发热部表面积(cm2)

    实践证明:负荷密度大则发热体表面温度与炉膛温度之差也大。负荷密度大则棒体表面温度高,电阻增长快,硅碳棒的寿命短。因此,硅碳棒表面温度负荷密度、炉内气氛、温度与SIC棒老化速度成正比,与SIC棒的寿命成反比。

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