Сопротивление электрическое применение для нагрева

Как МЫ видели, существенным препятствием в использовании равновесия жидкость — кристалл при выращивании кристаллов может оказаться химическое взаимодействие расплава с контейнером и плавление последнего. Это обстоятельство становится особенно существенным в случае выращивания кристаллов с высокими температурами плавления, так как если здесь химическое взаимодействие отсутствует, то верхний предел ставится плавлением тигля. Частично проблема решается применением вольфрамовых тиглей (Гпл = 3370°С) и тиглей из карбидов и нитридов (Гпл более 4000°С). Тем не. менее, по-видимому, самым высокотемпературным материалом, успешно выращенным с применением тигля, является сапфир (Гпл = = 2015°С), полученный методом вытягивания из расплава в иридиевом тигле (Гпл = 2554 °С), с которым расплав практически не вступает в химическую реакцию (см. разд. 5.4). Если отсутствие химического взаимодействия между расплавом и тиглем считается критерием успешного выращивания кристаллов, то необходимо выяснить, можно ли практически найти тигель, устойчивый при более высоких температурах. Одним из решений проблемы является, как мы видели, метод плавающей зоны. Однако часто бывает трудно обеспечить высокую тепловую энергию в зоне, необходимую для плавления тугоплавких материалов. В первую очередь это относится к непроводящим расплавам (здесь нельзя применить высокочастотный нагрев) и к расплавам, прозрачным в инфракрасной и видимой частях спектра (нельзя использовать радиационный нагрев с помощью нагревателей сопротивления или сфокусированным излучением лампы, электрической дуги или солнца). Один из способов улучшить подвод тепловой энергии — увеличить отношение поверхности расплава к его объему. Это легко достигается тем, что на поверхности затравки или поликристаллической массы создают наплыв расплавленного материала (фиг. 5.21,а). Он удерживается на затравке или поликристаллическом образце силами поверхностного натяжения. Другие бестигельные методы выращивания представляют собой различные варианты этого способа. [c.227]

Для нагревания в широком диапазоне температур применяется электрический нагрев. Электрические нагреватели удобны для регулирования, обеспечивают создание хороших санитарно-гигиени-ческих условий, но относительно дороги. В зависимости от способа преобразования электрической энергии в тепловую применяют электропечи сопротивления, индукционный нагрев, нагрев токами высокой частоты и электродуговой нагрев. В электропечах сопротивления преобразование энергии осуществляется через жаростойкие проводники с высоким удельным электрическим сопротивлением. Индукционный нагрев основан на использовании теплоты, выделяющейся за счет вихревых токов Фуко, возникающих под действием переменного магнитного поля. Этот метод обеспечивает равномерный нагрев, но дорог. Высокочастотный нагрев основан на превращении в теплоту энергии колебания молекул диэлектриков в переменном электрическом поле. Он обеспечивает равномерное нагревание материала по всей толщине. Однако из-за необходимости применения довольно сложной аппаратуры с низким коэффициентом полезного действия этот метод дорог и используется лишь в производствах ценных высококачественных материалов. Электродуговой нагрев основан на использовании электродуго- [c.362]

Поэтому при обработке давлением широкое применение получили электрические методы нагрева — преимущественно контактный и индукционный и реже — нагрев в печах сопротивления и в электролите. [c.300]

В последнее время все шире применяют электрические нагреватели, по форме соответствующие нагреваемой колбе. Такие нагреватели изготовляют из высокоомной хромоникелевой проволоки, вплетенной в стеклоткань, которая при помощи специального замка укрепляется на колбе ([2], стр. 51). Применение этих нагревателей целесообразно, так как они устраняют опасность повреждения колбы и являются более экономичными. Этот способ особенно пригоден для больших колб (больше 1—2 л), для которых нагревание открытым пламенем уже не применимо и требовались бы бани относительно большого объема. Опасность пожара при этом способе нагрева меньше, чем при использовании обычных электронагревателей, так как сопротивление спирали нагревательной рубашки выбрано так, чтобы она не раскалялась докрасна. Кроме того, в случае взрыва нагревательная рубашка предотвращает разлет стеклянных осколков [21]. Нагревательную рубашку обычно используют вместе с регулирующим трансформатором (см. стр. 82) или реостатом (см. стр. 82), которые позволяют точно регулировать температуру нагреваемого вещества. Практически единственным ограничением для применения таких нагревательных рубашек является то, что в них невозможно осуществить нагрев выше 500°, т. е. выше температуры размягчения обычного стекла. Для более высоких температур, которые в общем требуются сравнительно редко, сконструированы нагревательные рубашки из кварцевого стекла. [c.100]

Электрические методы достижения высоких температур основываются главным образом на резистивном нагреве твердых или газообразных ионизированных материалов электрическим током, но широкое применение находит и диэлектрический нагрев. В промышленности применяют графитовые печи сопротивления, индукционные печи, дуговые печи постоянного и переменного тока, дуги, стабилизированные завихренным газом, или плазменные струи, индукционно сопряженные плазменные струи и струи с диэлектрическим нагревом. [c.298]

В первых электрических печах для производства фосфора был использован принцип дугового нагрева. Эти печи имели два горизонтальных электрода, между которыми зажигалась дуга. Однако дуговой нагрев оказался мало пригодным для получения фосфора из-за трудности регулирования хода процесса и загрязнения фосфора угольной пылью и кремнеземом. Вследствие этого промышленность, пройдя через промежуточную стадию применения печей с непрямым нагревом (с угольными стержневыми нагревателями), перешла вскоре к использованию мощных шахтных печей карбидного типа, сначала однофазных, а затем трехфазных. В таких печах, работающих по принципу смешанного нагрева (дуга — сопротивление), дугу применяют в начале процесса (при пуске печи) для расплавления шлака. С установлением нормального режима работы печь автоматически переходит на нагрев сопротивлением шихты. [c.265]

Прямой нагрев сопротивления предполагает пропускание электрического тока через нагреваемое металлическое изделие (проволоку, ленту, трубу) с использованием понижающего трансформатора. Этот способ весьма экономичен, так как теплота выделяется непосредственно в нагреваемом объекте, а применяемое оборудование несложно. Известен опыт химической промышленности США [100] по применению прямого электронагрева в аппаратах для варки смол емкостью более [c.15]

При электрическом нагреве (как при прямом нагреве сопротивлением, так и при индукционном нагреве) тепло генерируется в самом нагреваемом материале. Индукционный нагрев схематически показан на рис. 24. При применении этих способов нагрева не требуется печей, поэтому в настоящем томе они не рассмотрены, и описание их перенесено в т. П. [c.60]

Даваемым через стенку из огнеупорного кирпича. Эти печи рассчитаны на применение только газообразного топлива. В электрических печах также осуществляется прямой нагрев за счет превращения электрической энергии в тепловую. Прокаливаемый материал выполняет функцию электрического сопротивления. [c.373]

Если вопрос о выборе электрической печи сопротивления решается положительно, то при массовом производстве следует в первую очередь решить вопрос о возможности установки методических печей, обеспечивающих более равномерный нагрев изделий и более высокую производительность в тех же габаритах. Обычно к. п. д. методических печей бывает (главным образом за счет уменьшения потерь на аккумуляцию тепла) выше садочных, поэтому их применение позволяет не только повысить производительность труда обслуживающего персонала (за счет более высокой их механизации), но и уменьшить удельный расход энергии. [c.225]

Сплавы для нагревателей составляют обособленную группу в семействе жаростойких сплавов. Эта обособленность определилась, когда был разработан специальный метод ускоренного испытания проволочных образцов с нагревом их электрическим током. Такой способ испытания в большей степени учитывал условия эксплуатации электронагревателей (нагрев электрическим током, неоднородность электрического сопротивления по длине проводника, провисание нагревателей), чем ранее применявшиеся методы оценки жаростойкости. Метод позволял быстро изучать влияние легирования сплавов на стойкость образцов и поэтому получил широкое распространение. В результате применения этого метода обнаружено чрезвычайно эффективное влияние микродобавок редкоземельных и щелочноземельных элементов на термостойкость окалины (данные Хессенбруха). Использование специальных микродобавок привело к резкому повышению уровня эксплуатационных свойств промышленных сплавов. [c.4]

Литьевые машины различаются также и по системе электро-ебогрева. В промышленности пластических масс применяются литьевые машины с сухим обогревом и масляным. В первом случае обогрев стенок литьевого цилиндра производится электрическим током через нагревательные элементы сопротивления в виде полых цилиндров, плотно облегающих снаружи стенки обогреваемой камеры. При масляном обогреве горячее масло поступает в рубашку нагревательной камеры из бака, установленного на станине литьевой машины. Подогрев масл в баке производится при помощи нагревательных элементов сопротивления, погруженных непосредственно в масло. Эта система нагрева более сложна, но благодаря тому, что нагретое масло поступает в рубашку обогреваемой камеры по принципу противотока, нагрев термопластичного материала в головке обогреваемой камеры выше, чем в ее полости. Это является преимуществом обогрева горячим маслом по сравнению с обогревом нагревательными элементами сопротивления. Регулирование температуры нагрева материала при применении как первого, так и второго способов обог р ева производится автоматически. [c.78]

Германий (Гпл = 937°С) в принципе должен расти легче, чем кремний (Гпл = 1412°С), из-за его более низкой температуры плавления. Расплавы германия обычно содержатся прямо в графитовых тиглях, которые являются одновременно и приемниками индукционных токов при индукционном нагреве. При этом карбиды германия не образуются, а растворимость С в Ge при температуре плавления незначительна. Индукционный нагрев применяется чаще всего, так как в печах сопротивления выше вероятность загрязнения расплава. Для выращивания очень чистого Ge используется исходный материал наивысшей чистоты, полученный зонной плавкой. Бор — особенно вредная примесь в полупроводниках четвертой группы, где он действует как электрический акцептор. Поскольку его коэффициент распределения в Si близок к единице, он не оттесняется при обычной зонной плавке или при выращивании методом вытягивания. Загрязнение бором из графитовых тиглей может оказаться серьезной проблемой. Но для ядерных применений выпускается графит, почти свободный от бора, и он имеется в форме тиглей. Бор, первоначально присутствующий в исходном реактиве Si, можно удалить зонной плавкой в присутствии паров воды [56], которые селективно окисляют бор. Окисел же удаляют путем испарения. На фиг. 5.16 показано устройство для выращивания кристаллов Ge и Si методом вытягивания из расплава. Нагрев печи обеспечивается 10-киловаттным генератором, работающим на частоте 450 Гц, который нагревает графитовый приемник индукционных токов. Температуру измеряют термопарой Pt/Pt — 10% Rh в молибденовом колпачке, установленной в нужной точке приемника. Для создания требуемой атмосферы через трубу из плавленого кварца с герметичными латунными концевыми фланцами, охлаждаемыми водой, пропускают поток газа. Затравку зажимают в патроне на валу из нержавеющей стали, который [c.211]

Индукционные вакуумные электропечи наряду с плавкой металла нашли широкое применение для нагрева различны изделий с целью их термической обработки, спекания и дегазации. Индукционный напрев для указанных процессов имеет то преимушество, что он обеспечивает нагрев запрузки до любой высокой температуры, ограничивающейся только работоспособностью футеровочных материалов, и не требует применения специальных нагревательных элементов, а также сложных контактных устройств для подвода тока к нагревателям, что имеет место в электрических печах сопротивления. [c.50]

Наибольшее рзспростраиение жлеет электрический нагрев, основанный 1на применении элементов сопротивления. Он прост, адежен в эксплуатации и легко управляем терморегули-рующими устройствами. Способы индуктивного и высококачественного нагрева, вследствие ряда недостатков, почти не используются. [c.118]

Пересыпка. Пересыпка применяется для создания более равномерного электрического сопротивления по сечению и длине керна печи. Применение пересыпки позволяет организовать более равномерный нагрев гра-фитируемой продукции. Пересыпка — важнейший материал, создающий активное сопротивление керна. От свойств пересыпки зависит судьба кампании. В качестве пересыпки применяют коксы. При графитации электродов используют металлургический кокс. При графитации щеток или специальных материалов применяют малозольные коксы для предотвращения образования карборунда на изделиях и загрязнения зольными примесями материалов, подвергающихся термической обработке. [c.186]

При пайке по второй схеме могут быть использованы обычные печи электрического сопротивления, а также печи с нихромовыми, силитовыми, карборундовыми нагревателями. Может быть применен индукционный, световой и другой нагрев. Если паяемая деталь нагревается ТВЧ, то контейнер может быть изготовлен из молибденового стекла, стекла пирекс или кварца. [c.181]