硅碳棒加热特性

1.电气特性
研究硅碳棒的电气特性是明确硅碳棒的电阻随温度变化的关系，掌握其发热规律。硅碳棒是碳化硅半导体材料结构，不同于金属，其电阻值受温度的影响变化比非常大。常温情况下，电阻值较高的，温度升高但在600℃以下，其电阻系数呈负值;600℃左右，阻值较小;温度再升高，电阻系数变为正值，电阻值呈加大趋势。因此，在输入电压保持一定的条件下，冷态电阻大，输入的功率小，具有自保护功能，保证硅碳棒的冷态升温速度不至于过快;高温时，电阻随温度增加而增加，输入的功率与阻值成反比例变化，使硅碳棒具有自稳定温度的作用。

2.加热特性

硅碳棒表面负荷等于发热功率除以发热部表面积。表面负荷大，其氧化速度变快，缩短使用寿命，因此，在通电加热时要严格控制在允许负荷范围之内，切忌超负荷使用。根据炉子的结构、气氛和温度正确的选择元件的表面负荷是元件达到较高寿命的关键，一般使用硅碳棒较限表面负荷的1/2-1/3.

硅碳棒的加热特性是在温度不变的情况下，其电阻值随时间的变化关系，研究加热特性的目的是为了确定硅碳棒的寿命与那些因素有关，以确定如何延长其使用寿命。硅碳棒加热特性在某一温度下，加热时间越长，氧化情况下，温度越高氧化硅生成越快，电阻的增加越大，硅碳棒电功率变小;当电阻值增加到原有阻值的3-4倍，其功率已很低，硅碳棒就失效了。铝精炼设备中，电炉工作温度在730℃左右，硅碳棒温度在1000℃左右，硅碳棒寿命约半年。新硅碳棒工作时，表面温度差在60℃以内，其温度差会随着老化而变大，非常大可能达到200℃。硅碳棒在使用前，应进行电阻值的测定，对硅碳棒进行配阻，应尽量使每相电阻值匹配一致，同一电炉中各硅碳棒的电阻值以相差不应大于2%为较好。多根硅碳棒一起使用时要并联。若串联易导致某一支硅碳棒电阻快速增加，寿命缩短。硅碳棒使用一段时间后，山于电阻值加大，需要提高电压，以达到原有功率，用以补偿电阻增加的损失，因此其输入电压需要有一定的调节范围;对于连续运行的窑炉，电压调整范围为0.7-2.5V (V是硅碳棒元件初期使用的电压)，需与变压器配合。通过调节电压，能延长碳化硅元件的使用寿命。若控制系统采用调功器自动调压，可有效解决此问题。