Graphit ist dafür bekannt, dass es hohen Temperaturen standhalten kann. Seine Leistung wird jedoch stark von den Umgebungsbedingungen beeinflusst, insbesondere von der Anwesenheit von Sauerstoff.
4 zu berücksichtigende Schlüsselfaktoren
1. Oxidation und Empfindlichkeit gegenüber Umwelteinflüssen
Graphit ist sauerstoffempfindlich und beginnt bei etwa 500 °C zu oxidieren, wenn es der Luft ausgesetzt wird. Diese Oxidation kann zu einem raschen Masseverlust und strukturellem Abbau führen, insbesondere bei wiederholter Exposition. Um dies zu verhindern, wird Graphit häufig in Umgebungen mit reduziertem Sauerstoffgehalt oder unter Vakuumbedingungen verwendet. So kann Graphit bei einem Druck von bis zu 10-2 Torr bis zu 2450°C und bei 10-4 Torr bis zu 2150°C verwendet werden.
2. Mechanische und thermische Eigenschaften
Graphit weist eine hohe mechanische Festigkeit und eine ausgezeichnete Temperaturwechselbeständigkeit auf. Dies trägt zu seiner Langlebigkeit in Hochtemperaturanwendungen bei. Er kann schnellen Heiz- und Kühlzyklen ohne wesentliche Dimensionsänderungen standhalten, was ihn ideal für Prozesse macht, die eine präzise Temperaturkontrolle erfordern. Heizelemente aus Graphit sind dicker als Heizelemente aus anderen Materialien, um die mechanische Stabilität zu erhalten. Sie werden mit geringerer Spannung und höherem Strom betrieben, um ihren elektrischen Widerstand effektiv zu steuern.
3. Anwendungen und Eignung
Graphit wird häufig in Hochtemperaturöfen verwendet, insbesondere in Form von Hochtemperatur-Graphitöfen (HTG), die bei Temperaturen von bis zu 2500°C und darüber arbeiten können. Diese Öfen werden für Prozesse verwendet, die nicht durch eine kohlenstoffhaltige Umgebung beeinträchtigt werden. Darüber hinaus wird Graphit wegen seiner Korrosionsbeständigkeit geschätzt und in verschiedenen industriellen Komponenten wie Entgasungsschächten, Laufrädern und Einspritzrohren verwendet. Aufgrund seiner thermischen Stabilität und Formbeständigkeit bei hohen Temperaturen eignet es sich auch für Freizeitprodukte wie Drachenrahmen und Angelruten.
4. Umgang mit Hochtemperaturen
Obwohl Graphit extrem hohen Temperaturen standhalten kann, muss seine Verwendung unter solchen Bedingungen sorgfältig gehandhabt werden, um Oxidation zu vermeiden und seine einzigartigen mechanischen und thermischen Eigenschaften effektiv zu nutzen.
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