پدیده گرمایش خمشی و ناهموار در استفاده از میله های کاربید سیلیکون

I. خم شدن (تغییر شکل، افتادگی)
دلایل احتمالی:
1. خزش-درجه حرارت بالا:
استفاده طولانی مدت از-دما بیش از حد: این دلیل اصلی است. هنگامی که در دماهای بیش از حداکثر دمای مجاز خود استفاده می شود (مانند میله کاربید سیلیکون 1600 درجه که برای مدت طولانی در دماهای بالاتر از 1650 درجه استفاده می شود)، میله کاربید سیلیکون دچار خزش دمای بالا می شود و به تدریج تحت تأثیر گرانش قرار می گیرد و خم می شود.

2. بار سطحی (چگالی توان) بسیار زیاد طراحی شده است: این باعث می شود که دمای واقعی کار میله بسیار بالاتر از دمای نمایش داده شده در کوره باشد.

3-نصب نادرست:
The horizontally installed rod is too long or not properly supported: For horizontally installed rods that are excessively long (e.g., >1.5 متر)، در وسط فاقد تکیه گاه هستند و به دلیل وزن خود در دمای بالا آویزان می شوند.
یک سر ثابت است، در حالی که انتهای دیگر نمی تواند آزادانه بلغزد: انبساط حرارتی مانع می شود و در نتیجه خم می شود.

4. گرمایش ناهموار:
میدان دما در محفظه کوره به شدت ناهموار است، که منجر به دماهای بالاتر در یک طرف میله در مقایسه با طرف دیگر می شود که منجر به انبساط یا خزش نامتقارن می شود.

پیشنهاداتی برای بهبود:
1. عملیات در دمای بیش از حد و اضافه بار اکیدا ممنوع است:
اطمینان حاصل کنید که "بار سطحی" در طول طراحی و استفاده در محدوده معقول باشد (به دفترچه راهنمای محصول مراجعه کنید).
کنترل دمای کوره باید دقیق باشد و ترموکوپل باید به طور منظم کالیبره شود.

2. بهینه سازی طراحی نصب:
برای میله های افقی بلند، یک ساختار "تکیه کننده آویزان" باید در بالای کوره طراحی شود تا از افتادگی در وسط جلوگیری شود.
اطمینان حاصل کنید که ساختار نصب اجازه انبساط محوری آزاد بدنه میله را می دهد.

3. بهبود یکنواختی دما در داخل کوره: عناصر گرمایش و ترموکوپل ها را به طور منطقی مرتب کنید تا از گردش هوای خوب در محفظه کوره اطمینان حاصل کنید و از گرمای بیش از حد موضعی جلوگیری کنید.

2. گرمایش ناهموار (تفاوت دمای زیاد در سطح، گرمای بیش از حد موضعی یا تاریکی بیش از حد)
دلایل احتمالی:
1. مسئله تطبیق مقاومت (دلیل اصلی):
در یک گروه موازی با اختلاف مقاومت قابل توجه، میله با مقاومت کمتر جریان بیشتری را به اشتراک می‌گذارد و در نتیجه قدرت و دمای بالاتر (گرمای بیش از حد) و پیری سریع‌تر می‌شود.

2. مشکل اتصال مدار:
گیره های سیم کشی شل، اکسید شده یا با تماس ضعیف منجر به کاهش ولتاژ واقعی میله می شود و در نتیجه گرمایش ناکافی (کم نور) می شود.
مشخصات ناکافی شین یا کابل منجر به افت ولتاژ متفاوت در مدار می شود.

3-محیط ناهموار کوره:
تأثیر اتمسفر: تماس با اتمسفرهای کاهنده یا گازهای خورنده در مکان‌های خاص منجر به اکسیداسیون سریع‌تر، افزایش مقاومت و کاهش تولید گرما در آن منطقه می‌شود.

4. اتلاف حرارت ناهموار: در نواحی نزدیک درب کوره، سوراخ‌های مشاهده یا جاهایی که اتلاف گرما سریع است، بدنه میله برای حفظ دمای کوره به گرمای بیشتری نیاز دارد تا روشن‌تر به نظر برسد.

5. اثر محافظ: میله تا حدی توسط اجزاء، قطعات کار یا انباشته های داخل کوره محافظت می شود که منجر به اتلاف حرارت ضعیف و دمای بالاتر در ناحیه محافظت شده می شود.

6. پیری ناسازگار خود بدنه میله:
با توجه به دلایل ذکر شده، برخی از میله های سوخت زود پیر می شوند (مقاومت افزایش می یابد) که منجر به عدم تعادل بیشتر در توزیع نیرو در بین میله های داخل همان گروه می شود.

پیشنهاداتی برای بهبود:
1. گروه بندی و جفت شدن مقاومت شدید:
قبل از نصب، مقاومت سرمای هر میله را جداگانه اندازه گیری کنید. میله های با مقادیر مقاومت بسیار مشابه (مانند 3±%) را برای استفاده در یک مدار موازی با هم گروه کنید.

2. اطمینان از اتصال الکتریکی عالی:
از گیره های سیم مناسب (مانند آلومینیومی) استفاده کنید، اکسیدها را به طور منظم تمیز کنید و آنها را سفت کنید.
یک خط منبع تغذیه با امپدانس کم{0}}متقارن طراحی کنید تا مطمئن شوید که ولتاژ هر میله اساساً ثابت است.

3. طراحی و فرآیند کوره را بهینه کنید:
ورودی و خروجی هوا باید به طور معقولی ترتیب داده شوند تا از یک جو یکنواخت در داخل کوره اطمینان حاصل شود.

4. روش بارگذاری را تنظیم کنید تا از سایه ناهموار عنصر گرمایش جلوگیری شود.
در مناطقی که اتلاف حرارت زیاد است، مانند درب کوره، توصیه می شود آرایش میله ها را متراکم کنید یا از میله های با قدرت بالاتر استفاده کنید.

5. پیاده سازی سیستم نظارت و چرخش:
با استفاده از دماسنج مادون قرمز به طور منظم توزیع دمای سطح قسمت های گرمایش هر میله را بررسی کنید.
برای کوره‌های الکتریکی با کنترل چند ناحیه‌ای، در مراحل بعدی پیری (پس از افزایش مقاومت)، میله‌های با مقاومت افزایش‌یافته را می‌توان برای استفاده از ناحیه-درجه حرارت بالا به منطقه دمای پایین- چرخاند تا طول عمر کلی افزایش یابد.