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    熱應力與硅碳棒關系

    所屬分類:技術知識 發布時間:2020-12-30 瀏覽次數:169

    當溫度變化時,由于外界的約束和內部各部分之間的相互制約,人體不能自由伸縮而產生的應力稱為熱應力,也稱為變溫應力。以玻璃為例。我們都知道,玻璃放在火焰上,過一段時間就會爆裂。因為這個時候玻璃是邊加熱邊不加熱的。由于有熱脹冷縮的特點,受熱側此時正試圖快速膨脹,而未受熱側則拖著受熱側的后腿,膨脹速度沒那么快。這是熱應力。因為玻璃又脆又硬,寧可碎也不要互相讓步,最終導致爆裂。

    讓我們來看看硅碳棒中的熱應力是什么樣子的。首先,將硅碳棒看作一個圓柱體(硅碳棒實際上是一個空心圓柱體,也是為了便于描述和理解)。當溫度升高時,外部溫度略低,內部溫度相對較高,所以內部膨脹力大于外部膨脹力,此時產生熱應力,內部支撐外部膨脹。冷卻時,由于與爐內氣氛接觸,外部溫度迅速下降,而內部溫度下降緩慢。這時外部溫度想急劇收縮,但內部溫度收縮沒那么快,也產生熱應力。硅-碳棒-硅-鉬棒不會像玻璃一樣爆裂,因為它逐漸升溫降溫,強度遠大于玻璃,但也會有一定的作用,比如表面的二氧化硅保護膜破裂。

    硅碳和硅鉬棒的熱應力在使用中是無法避免的,但需要在使用中盡量減小熱應力和溫差,以減少熱應力對硅鉬棒壽命的影響。

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