物理性質(zhì)

化學(xué)性質(zhì)

1、化學(xué)組成：硅碳棒是碳化硅高溫再結(jié)晶制品，是一種非金屬高溫電熱元件。
硅碳棒發(fā)熱部主要化學(xué)成分

2、老化特性：隨著使用時(shí)間的增加，硅碳棒的電阻值逐漸增長(zhǎng)，這種現(xiàn)象稱(chēng)為硅碳棒的“正常老化”。在配備調(diào)壓器的情況下，硅碳棒的電阻值增加到原來(lái)電阻值的四倍，即認(rèn)為硅碳棒的使用壽命終止。碳化硅電熱元件的使用壽命除了受電熱元件的內(nèi)在質(zhì)量的差異影響外，還受電熱元件的使用溫度、發(fā)熱部表面負(fù)荷密度、表面涂層、供電方式（間斷和連續(xù)使用）、控制方式（有無(wú)調(diào)壓、調(diào)功裝置）、接線(xiàn)方式（串聯(lián)、并聯(lián)等）及爐內(nèi)氣氛等因素的影響。

3、爐內(nèi)氣氛對(duì)硅碳棒的影響：干燥空氣的影響：硅碳棒能在高溫（1600℃）、干燥的空氣中長(zhǎng)期使用，電阻緩慢增加。氧氣（O2）與SiC在高溫時(shí)發(fā)生反應(yīng)，生成二氧化硅（SiO2）。由于硅碳棒表面形成了一層SiO2保護(hù)膜，因此硅碳棒具有很強(qiáng)的抗氧化性。
（2）水蒸氣的影響：水蒸氣（H2O）在1100℃時(shí)與SiC發(fā)生強(qiáng)烈化學(xué)反應(yīng)，生成Si、SiO2和C。硅碳棒表面出現(xiàn)裂紋，電阻增長(zhǎng)速度很快。
（3）氮?dú)猓∟2）的影響：當(dāng)硅碳棒表面溫度達(dá)到1400℃時(shí)，N2就與SiC發(fā)生反應(yīng)，生成氮化硅，使硅碳棒的電阻值顯著增長(zhǎng)。
（4）氫氣（H2）的影響：在1250℃時(shí)，H2與SiC發(fā)生反應(yīng)，生成甲烷（CH4）,破壞SiC發(fā)熱體。
（5）氨氣（NH3）的影響：NH3在高溫時(shí)可分解成成N2和H2。故使用溫度應(yīng)控制在1250℃以下。
（6）二氧化硫（SO2）的影響：SO2在1300℃與SiC反應(yīng)，故使用溫度應(yīng)控制在1300℃以下。
（7）氯氣（Cl2）的影響：Cl2在600℃時(shí)就會(huì)與SiC發(fā)生反應(yīng)，在1200℃時(shí)，Cl2會(huì)把硅碳棒完全分解。

4、SiC與鹽酸（HCL）、硫酸（H2SO4）在高溫時(shí)不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。濃磷酸(H3PO4)在250℃時(shí)與SiC發(fā)生反應(yīng)，生成氧氣（O2）、甲烷（CH4）、二氧化碳（CO2）和二氧化硅（SiO2）。濃硝酸（HNO3）與氫氟酸（HF)的混合物在常溫下能溶解SiC。

5、在1000℃時(shí)，硅碳棒可以與堿性氧化物、堿及堿土金屬起化學(xué)反應(yīng)，故使用溫度應(yīng)控制在1000℃以下。

電氣性質(zhì)
1、 硅碳棒電阻值受溫度影響很大，在0-850℃時(shí)硅碳棒電阻溫度系數(shù)呈現(xiàn)負(fù)值，在850℃以上硅碳棒電阻值溫度系數(shù)呈現(xiàn)正值。硅碳棒標(biāo)定的電阻是其在1050℃±50℃時(shí)測(cè)定的熱態(tài)電阻值。
2、 硅碳棒的電阻溫度特性曲線(xiàn)硅碳棒的電阻隨著棒體表面溫度的升高而呈現(xiàn)出非線(xiàn)性變化規(guī)律。

3、硅碳棒的接線(xiàn)方式
三角形（Δ）連接；星形（Y）連接；串聯(lián)；并聯(lián)；并串聯(lián)；串并聯(lián)。
4、硅碳棒表面溫度與電阻增加速度的關(guān)系：

5、硅碳棒表面溫度、爐溫、表面負(fù)荷密度三者之間關(guān)系δ=W/cm2。
 

6、電熱元件發(fā)熱部最大表面負(fù)荷密度與爐溫的關(guān)系。
 

注意事項(xiàng)
(1)硅碳棒質(zhì)地硬而脆，受到劇烈震動(dòng)和撞擊容易斷裂。因此運(yùn)輸時(shí)要格外小心，搬運(yùn)時(shí)要輕拿輕放。
(2)硅碳棒發(fā)熱部的長(zhǎng)度應(yīng)該等于爐膛的寬度。如果發(fā)熱部伸入爐墻內(nèi)，容易燒損爐墻。
(3)硅碳棒冷端部的長(zhǎng)度應(yīng)該等于爐墻厚度加上冷端伸出爐墻的長(zhǎng)度。一般冷端部伸出長(zhǎng)度為50～150 mm，以便冷卻冷端部及連接卡具。
(4)穿硅碳棒的爐孔的內(nèi)徑應(yīng)是冷端部外徑的1．4～1．6倍，爐孔過(guò)小或孔內(nèi)填充物塞得過(guò)緊，高溫時(shí)會(huì)阻礙硅碳棒自由伸縮而導(dǎo)致斷棒。安裝時(shí)，應(yīng)該使硅碳棒能夠自由轉(zhuǎn)動(dòng)360度。
(5)硅碳棒與被加熱物及爐墻的距離應(yīng)大于或等于發(fā)熱部直徑的3倍。硅碳棒與硅碳棒之間的中心距應(yīng)不小于其發(fā)熱部直徑的4倍。
(6)硅碳棒冷端部與主電路用鋁辮或鋁箔連接。冷端部的夾具要卡緊。
(7)新建爐或長(zhǎng)時(shí)間不使用的電爐在使用前要進(jìn)行烘爐，應(yīng)采用1日棒或其它熱源烘爐。
(8)硅碳棒存放時(shí)要防止受潮。因?yàn)槭艹焙笕菀资估涠瞬夸X層分解、脫落，導(dǎo)致冷端部與卡具接觸電阻增大，而且硅碳棒通電后容易崩裂。
(9)硅碳棒在使用前要進(jìn)行配阻。選阻值相同或接近的硅碳棒連接在一組。
(10)為硅碳棒配備調(diào)壓裝置。送電初期電壓為其正常工作電壓的一半，穩(wěn)定一段時(shí)間以后再逐漸提高電壓。這樣硅碳棒就不會(huì)因?yàn)榧眲∩郎囟鴮?dǎo)致斷裂。
(11)硅碳棒連續(xù)使用壽命長(zhǎng)；間斷使用壽命短。
(12)硅碳棒使用時(shí)要選擇合理的表面負(fù)荷密度和使用溫度。使用溫度應(yīng)不大于1650℃；在有害氣體環(huán)境中使用更要防止硅碳棒與有害氣體發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。
(13)更換硅碳棒時(shí)，應(yīng)選用和爐內(nèi)運(yùn)行的硅碳棒的電阻相接近的硅碳棒，必要時(shí)更換整爐硅碳棒，這樣有利于提高硅碳棒的使用壽命，卸下來(lái)的硅碳棒，如果電阻值合適，還可以在電爐運(yùn)行中后期換上使用。
(14)防止硅碳棒濺上熔融金屬，濺上熔融金屬容易導(dǎo)致斷棒。
(15)防止堿、堿土金屬和堿性氧化物腐蝕硅碳棒。
(16)經(jīng)常觀察電流表、電壓表及溫度表的讀數(shù)是否正常；冷端部夾具是否松動(dòng)、氧化發(fā)黑或打火；硅碳棒是否斷裂；硅碳棒發(fā)熱部紅熱是否均勻。