在 1150°C 时,石墨毡的导热系数为 0.14 W/mK,大大低于石墨板的 0.25 W/mK。这相当于减少了 44% 的热传导,使石墨毡成为高温应用中的优质绝缘体。这种差异源于它们的结构特性:石墨毡的纤维状多孔性质会捕获阻碍热流的气穴,而石墨板的致密固体结构则有利于传导。除了热性能外,石墨毡还具有结构轻、耐腐蚀和在极端温度下机械稳定性强等优点,这些优点使其在真空炉和其他精密加热环境中尤为重要,因为在这些环境中,保温性能和材料耐用性至关重要。
要点说明:
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1150°C 时的导热系数比较
- 石墨毡:0.14 W/mK
- 石墨板0.25 W/mK
- 0.11 W/mK 的差异意味着 石墨毡的 石墨毡的导热率降低 44%。因此,在管式炉或回转窑等高温系统中,石墨毡能更有效地减少热量损失。
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性能差距的结构原因
- 石墨毡的 纤维状多孔结构 石墨毡的纤维多孔结构会产生气穴,起到隔热的作用,而石墨板致密、连续的碳基质则更容易传热。
- 考虑一下石墨毡的设计是如何模仿双层玻璃隔热材料的,在双层玻璃隔热材料中,滞留的空气会减少能量流动。
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石墨毡的运行优势
- 保温性:适用于真空炉,在真空炉中保持稳定的温度至关重要。
- 材料稳定性:与会降解的金属不同,石墨在较高温度下(在惰性气氛中最高可达 3000°C)强度会增加,并且由于其膨胀系数低,可抵御热循环破坏。
- 耐腐蚀性:耐酸碱:可承受涂层或净化等工业流程中常见的酸碱接触。
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设备选择的实际意义
- 对于需要精确热隔离的工艺(如半导体退火),石墨毡的低传导性可降低能源成本并改善温度均匀性。
- 在需要结构刚性或横向热扩散的情况下,如加热元件基板,石墨板仍是首选。
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互补的高温特性
- 这两种材料都得益于石墨与生俱来的 耐温性能 但毛毡的轻质特性(通常比木板轻 30-50%)简化了复杂熔炉设计中的操作。
- 您知道吗?在垂直方向的系统(如垂直管式炉)中,这种重量差异可以减少负载压力。
这些差异凸显了为什么石墨毡在要求极高隔热性能的应用中占主导地位,而石墨板则适合优先考虑热量分布的应用。最终的选择取决于您是优先考虑最大限度地减少能量损失,还是优先考虑确保表面均匀的热传递。
汇总表:
特性 | 石墨毡(1150°C) | 石墨板(1150°C) |
---|---|---|
导热系数 | 0.14 W/mK | 0.25 W/mK |
传热减少 | 44% | - |
主要结构特点 | 纤维状、多孔 | 致密、坚实 |
最佳用途 | 隔热 | 热分布 |
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