5、真空爐應(yīng)用的節(jié)能效果
　　真空爐是湖南南方搏云新材料有限責(zé)任公司的核心技術(shù)競爭力的重要組成部分。具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的真空高溫加熱爐一直使用自己設(shè)計(jì)、自己制造的C/C復(fù)合材料加熱器，設(shè)備適用、可靠、經(jīng)濟(jì)、節(jié)能；所配置的電源低于理論計(jì)算值的50%以上。擴(kuò)大產(chǎn)能時(shí)外購了8套石墨加熱器，安裝在部分恒溫區(qū)為Φ940mm×2100mm的化學(xué)氣相沉積爐上使用。石墨加熱器的尺寸Φ350mm×H2200 mm，在1100℃左右（保溫）做化學(xué)氣相沉積的功率68KW；在另外配置了類似結(jié)構(gòu)尺寸的C/C復(fù)合材料加熱器的同種設(shè)備、在同樣的條件下做化學(xué)氣相沉積，功率降低到48KW，節(jié)能30%。由于CVD是一個(gè)連續(xù)、長周期的加熱過程，電耗是成本的重要組成部分。如果一天使用24小時(shí)，每臺(tái)爐子電耗差別達(dá)到480度。公司在確認(rèn)這個(gè)事實(shí)之后，立即淘汰了全部石墨加熱器。
　　真空直拉單晶硅爐與鑄錠爐，與C/C材料制備真空爐極為相似。2003年開始，本公司陸續(xù)在C-Z爐和鑄錠爐上使用C/C加熱器。C-Z爐的加熱器做成圓筒形，加熱器的電阻要與電源匹配。由于爐子的工作溫度下電阻率稍大于石墨，強(qiáng)度則遠(yuǎn)高于石墨；因此，加熱器圓筒的壁厚一般薄于石墨件，開槽數(shù)少于石墨。由于C/C零件的可設(shè)計(jì)性和加工性，鑄錠爐采用了周向一體的方框形結(jié)構(gòu)，大大減少了整個(gè)加熱器的連接點(diǎn)，提高了使用可靠性。

6、結(jié)束語
　　C/C復(fù)合材料的機(jī)械強(qiáng)度遠(yuǎn)高于石墨，具有優(yōu)異的電性能與熱性能。C/C復(fù)合材料含有數(shù)量10%左右的C14，在通電加熱時(shí)，亞穩(wěn)態(tài)的C14為粒子數(shù)反轉(zhuǎn)提供了條件，從而產(chǎn)生“雪崩”現(xiàn)象；碳纖維的PAN鏈的螺旋結(jié)構(gòu)和分子管棒狀結(jié)構(gòu)，造成了光子的自激震蕩。此外，C/C復(fù)合材料加熱器與碳纖維的預(yù)制體結(jié)構(gòu)間能級(jí)的耦合程度要遠(yuǎn)大于石墨加熱器，故放出的熱輻射可促使預(yù)制體中的碳纖維長期處于受激輻射的狀態(tài)，即長期處于高內(nèi)能的激發(fā)態(tài)狀態(tài)。由此，可大幅度提高爐子的加熱效率。這是在硅單晶爐和鑄錠爐使用C/C復(fù)合材料加熱器相對(duì)于石墨加熱器節(jié)能30%左右的原因。

　　參考文獻(xiàn)
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