石墨炉的温度会因条件和具体炉子设计的不同而变化。一般来说,在氩气等惰性气体环境下,石墨炉的工作温度可达 3000°C。但是,如果在真空环境下运行,最高温度通常限制在 2200°C 左右。
石墨具有热性能和耐化学性,是高温应用的理想材料。石墨炉中使用的石墨加热元件由高纯度碳复合材料制成。这些加热元件具有出色的温度均匀性、使用寿命、机械强度和可重复性。加热元件的设计包括圆形边缘和适当的间隙间隔,以最大限度地减少高温下的气体电离,从而延长其使用寿命并提高其所能达到的最高温度。
值得注意的是,石墨对氧气很敏感,在高温条件下不应暴露在空气中。石墨在 500°C 左右开始氧化,会导致质量损失,最终导致结构失效。因此,石墨炉通常在惰性气体或真空等受控气氛中运行,以防止氧化。
为确保机械稳定性,石墨加热元件要比额定功率相近的其他材料制成的元件厚。石墨的电阻会随着横截面积的增大而减小,从而使电流增大。因此,石墨加热元件必须在较低的电压和较高的电流下运行,以确保适当的额定功率。
总之,石墨炉在惰性气体环境中的温度最高可达 3000°C,在真空环境中的温度最高可达 2200°C。石墨炉采用石墨加热元件设计,具有极佳的温度均匀性和使用寿命。石墨炉必须在受控气氛中运行,以防止石墨材料氧化。
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