石墨热场工作原理
石墨热场是一种以石墨材料为核心部件的高温加热系统,其工作原理基于石墨的导电性、耐高温性及化学稳定性,通过电阻加热实现热能的高效传递与控。核心工作原理:电阻加热与热能传递电流导入与电阻发热石墨热场通过电极导入强大电流,石墨材料作为电阻体,电流通过时产生焦耳热,使石墨迅速升温至所需工作温度(通常达2000℃以上)。石墨的导电性仅次于金属,但电阻率适中,既能高效发热又避免能量过度损耗。

热场温度控制温度均匀性:通过优化石墨加热器的结构设计(如螺旋形、波纹形),结合多层石墨保温毡的隔热作用,减少热量向外辐射,确保热场内温度分布均匀(温差≤±1℃)。精准调控:采用智能温控系统,根据工艺需求设定升温曲线,通过调节电流大小和通电时间,实现温度的精确控制(如直拉单晶炉中硅料熔化需1420℃±2℃)。

热能传递方式辐射传热:石墨在高温下发射红外辐射,直接加热热场内工件(如单晶硅棒)。对流传热:在真空或保护气体环境中,石墨表面与气体分子碰撞传递热量。导热传热:石墨本身具有高导热性(导热系数约100-400 W/(m·K)),可快速将热量从加热区传递至工件接触面。
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