石墨虽然具有高温操作、低密度、优异的发射率和抗热震性等优点,但也有明显的缺点。主要缺点包括高温下易氧化、因吸收蒸汽和释放微粒而可能造成污染,以及加工某些等级的石墨所面临的挑战。
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高温氧化:石墨在达到最高温度后开始氧化。随着时间的推移,这种氧化过程会导致侵蚀,尤其是当石墨长时间处于熔炉等高温环境中时。这不仅会降低坩埚等石墨产品的耐用性和使用寿命,而且如果被侵蚀的颗粒混入加工材料中,还会造成污染。
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污染风险:石墨有吸收蒸汽和释放微颗粒的倾向,特别是在使用粘结层时。在对纯度要求很高的应用中,这种特性会带来问题,因为吸收的蒸汽和释放的微粒会污染正在加工的材料。这在半导体制造等行业是一个重大问题,因为即使是微量污染也会影响产品质量和性能。
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加工挑战:某些等级的石墨,尤其是高孔隙率或经过浸渍处理的石墨,很难进行机械加工或进一步加工。这会使制造工艺复杂化,可能需要专门的设备或技术,从而可能增加石墨元件生产的成本和复杂性。
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坩埚的温度限制:在石墨坩埚中,添加粘土和其他添加剂以提高某些性能,也会降低温度极限和耐用性。这意味着,虽然石墨坩埚用途广泛,有多种尺寸可供选择,但并不是所有的高温应用都能避免降解或失效的风险。
这些缺点突出表明,在选择和使用石墨时需要慎重考虑,尤其是在高温和高纯度应用中。必须在材料的优点与这些潜在缺点之间取得平衡,以确保在特定的工业环境中达到最佳性能和使用寿命。
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