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碳化硅电热元件

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硅碳棒  ED(直棒）型    U型   W型   GC（大头）型 SC（单螺纹）型

概述

       碳化硅电热元件是选用优质绿色碳化硅为主要原料，经加工制坯、高温硅化、再结晶而成的棒状非金属高温电热元件。该元件与金属电热元件相比，具有使用温度高、抗氧化性、耐腐蚀、寿命长、变形微、安装维修方便等特点。因此它被广泛应用于磁性材料、粉未冶金、陶瓷、玻璃、冶金和机械等工业的多种高温电炉及其它电加热设备上。

       我们的碳化硅电热元件采用新的冷端部生产工艺，具有优良的热冷端电阻比，节能、寿命长，同时避免了因冷端部温度过高对炉体造成的损害。

碳化硅电热元件的物理性质

比重

2.6-2.8g/cm3

抗折强度

>300kg

硬度

>9MOH’S

抗拉强度

>150kg/cm3

气孔率

<30%

辐射率

0.85

 碳化硅电热元件的线膨胀系数、热传导率和比热等随着温度的变化而变化，相关系数如下：

温度

(℃)

线膨胀系数

(10-6m/℃)

热传导率

(Kcal/Mhr℃)

比热

(cal/g℃)

0

/

/

0.148

300

3.8

/

/

400

/

/

0.255

600

4.3

14-18

/

800

/

/

0.294

900

4.5

/

/

1100

/

12-16

/

1200

4.8

/

0.325

1300

/

10-14

/

1500

5.2

/

/

碳化硅电热元件的化学性质

1.元件的抗氧化性

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，但长时间支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，我们在制造过程中以独特的技术，在发热部表面涂上了保护层，明显的增强了 元件的抗氧化性能，延长了使用寿命。

2.碱和碱性金属氧化物对元件的影响

在1300℃左右，碱和碱性金属氧化物与碳化硅发生反应，生成硅酸盐，称为化学侵蚀，会明显影响元件发热的红热程度。

3.熔化金属对元件的影响

部分金属如钴、镍、铬等在高温熔化状态可以对元件造成侵蚀，影响元件的寿命。
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元件的电气性质

碳化硅电热元件具有较大的比电阻，在空气中加热，元件发热部表面温度达到1050℃左右时，电阻率为600-1400Ωmm2/m.元件的电阻值随着温度的升高而变化，从室温到800℃为负值，800℃ 以上为正值特性曲线。

　

元件在不同气氛下使用温度和表面负荷的控制

气氛

炉温(℃)

表面负荷(w/cm2)

对元件的影响

解决办法

氨

1290

3.8

与 SiC作用生成甲烷减少 SiO2保护膜

露点启动

CO2

1450

3.1

侵蚀 SiC

用石英管保护

18% CO

1500

4.0

无影响

 

20% CO

1370

3.8

吸附碳粒影响SiO2　保护膜

 

卤素

704

3.8

侵蚀碳化硅减少二氧化硅保护膜

用石英管保护

碳氢化合物

1310

3.1

吸附碳粒而致热污染，分解的碳沉积，易造成电器故障。

送进充分空气

氢

1290

3.1

与SiC作用生成甲烷减少SiO2 保护膜　

露点启动

甲烷

1370

3.1

吸附碳粒而致热污染

 

N

1370

3.1

与 SiC反应形成氧化硅绝缘层

 

Na

1310

3.8

侵蚀 SiC

用石英管保护

SO2

1310

3.8

侵蚀 SiC

 用石英管保护

真空

1204

3.8

 

 

氧气

1310

3.8

SiC 被氧化

 

水(不同含量)

1090-1370

3.1-3.6

与SiC作用生成硅的水化物

 

根据炉子的结构、气氛和温度正确地选择元件的表面负荷是达到最佳使用寿命的关键。下图标出了元件辐射在不受阻碍情况下的炉温，元件温度与表面负荷之间的关系。

　

推荐的元件表面负荷

炉温℃

1100

1200

1300

1350

1400

1450

发热部表面负荷（w/cm2)

<17

<13

<9

<7

<5

<4

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碳化硅电热元件的附件

元件安装运行须知

1.为保炉温和每支元件的负荷均匀，安装前要对元件进行配阻，每组组值控制在＋/－10%以下。

2.由于碳化硅元件质脆，在安装维修时要小心，以免损坏。

3.炉子在开始通电运行时，要逐步缓慢升压，不可一次加满负荷，否则会因冲击电流过大造成元件损坏。

4. 使用元件须配备调调压变压器或可控硅调压器及电压、电流表和温度自动控制仪表等。在使用过程中因元件氧化，电阻逐渐增加，为保持炉温正常，应提高　使用电压。当电压提高到所用变压器最高限度仍不能满足要求时，可停炉改变 元件的接线方式再继续使用。

5.炉子在长期运行过程中，个别元件由于某种原因而损坏需更换时，要根据当时元件阻值增长情况，选补阻值适宜的 元件，不可任意取新元件更换，若元件损坏较多或阻值增长过大，无法达到所需炉温时最好全部更换新元件。换下来的元件重新（用电压表、电流表）测标其电阻值，配阻用在低温区。I

6.新炉或长时间没有使用的炉子，在使用前必须烘炉，烘炉时尽可能用旧元件或其它热源。

7.如果烧制器件或材料时，在加热过程中有水分排出，炉子要留有排气孔，以排除炉内的水分或其它有害废气，以免影响 元件的使用寿命。
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产品规格表

直径(mm) 长度 (mm) 发热区表面积(cm2) 标准负荷(at 1050℃)
Hot end Cold end total 电压 V 功率W 电阻Ω
12 150 150 450 56 41 896 1.85
200 200 600 75 50 1200 2.10
250 200 650 94 63 1504 2.62
300 200 700 113 75 1808 3.15
14 200 200 600 88 41 1408 1.22
250 250 750 110 51 1760 1.50
300 250 800 132 62 2112 1.80
350 200 750 154 73 2464 2.14
400 250 900 176 82 2816 2.40
16 300 250 800 150 62 2400 1.60
350 350 1050 176 70 2816 1.75
400 350 1100 200 80 3200 2.00
450 250 950 225 90 3600 2.25
500 250 1000 250 100 4000 2.50
600 250 1100 300 120 4800 3.00
20 300 400 1100 188 59 3008 1.14
400 350 1100 251 76 4016 1.45
500 400 1300 314 97 5056 1.85
600 400 1400 376 114 6016 2.15
700 400 1500 439 138 7024 2.7
800 300 1400 502 148 7530 2.9
900 300 1500 565 162 8475 3.1
25 300 300 900 236 53 3776 0.75
400 450 1300 314 71 5024 4
500 400 1300 392 90 6272 1.3
600 400 1400 470 108 7520 1.55
700 400 1500 550 120 8250 1.75
800 400 1600 627 134 9405 1.9
900 300 1500 705 151 10575 2.16
1000 300 1600 785 168 11775 2.4
30 400 300 1000 380 63 5700 0.7
500 300 1100 470 80 7050 0.9
600 400 1400 570 92 8550 1
700 450 1600 660 109 9900 1.2
800 500 1800 750 125 11250 1.4
900 400 1700 850 140 12750 1.53
1000 300 1600 940 153 14100 1.65
1100 300 1700 1035 168 15525 1.82
35 400 400 1200 440 67 6600 0.68
500 400 1300 550 84 8250 0.85
600 400 1400 660 100 9900 1.02
700 400 1500 770 117 11550 1.19
800 400 1600 880 134 13200 1.36
900 400 1700 990 151 14850 1.53
1000 400 1800 1100 167 16500 1.69
1100 400 1900 1210 184 18150 1.87
1200 400 3000 1320 201 19800 2.04
1300 400 2100 1430 218 21450 2.21
1400 400 2200 1540 234 23100 2.38
1500 400 2300 1650 251 24750 2.55
1600 300 2200 1760 263 25520 2.72
1700 300 2300 1870 280 27115 2.89
40 500 400 1300 628 75 9420 0.6
600 400 1400 753 90 11295 0.72
700 400 1500 880 105 13200 0.84
800 400 1600 1005 118 14573 0.96
900 400 1700 1130 133 16385 1.08
1000 400 1800 1255 148 18198 1.2
1100 400 1900 1381 163 20025 1.32
1200 400 2000 1506 177 21837 1.44
1300 400 2100 1630 192 23635 1.56
1400 400 2200 1760 207 25520 1.68
1500 400 2300 1880 222 27260 1.8
1600 300 2200 2010 236 29145 1.91
1700 300 2300 2140 250 31030 2.02
45 508 280 1067 708 61 10625 0.36
559 394 1346 780 68 11690 0.4
610 305 1219 851 74 12760 0.43
660 293 1245 921 81 13805 0.47
711 394 1499 992 87 14970 0.51
762 394 1549 1063 93 15935 0.55
813 394 1600 1134 99 17000 0.59
864 394 1651 1205 104 18070 0.61
914 394 1702 1275 112 19115 0.65
965 394 1753 1346 118 20180 0.7
991 419 1829 1382 120 20725 0.69
1016 394 1803 1417 122 21250 0.7
1118 419 1956 1560 136 23380 0.8
1219 432 2083 1700 148 25490 0.87
1270 394 2057 1772 155 26560 0.92
1295 381 2057 1806 155 27082 0.89
1321 394 2108 1843 161 27625 0.95
1372 394 2159 1914 168 28690 1
1422 394 2210 1984 173 29740 1.03
1473 394 2261 2055 180 30805 1.07
1524 394 2311 2126 186 31870 1.1
1575 419 2413 2197 192 32940 1.15
1626 394 2413 2268 197 34005 1.17
1676 420 2515 2338 205 35050 1.24
1829 280 2388 2551 218 38250 1.24
2437 420 3277 3401 291 50985 1.66
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