鎢絲作為一種高溫加熱材料,因其高熔點(diǎn)、良好的導(dǎo)電性和耐高溫性能,常被用作陶瓷燒結(jié)過(guò)程中的加熱元件。
鎢絲的主要特性是高熔點(diǎn)(約3422°C)和優(yōu)異的耐高溫性能,使其能夠在陶瓷燒結(jié)所需的高溫環(huán)境(通常1000°C至2000°C以上)下穩(wěn)定工作。鎢具有低蒸氣壓,在高溫下不易揮發(fā),能保持長(zhǎng)期穩(wěn)定性。此外,鎢絲的電阻率適中,電熱轉(zhuǎn)換效率高,適合作為電阻加熱元件。其良好的機(jī)械強(qiáng)度和抗氧化性(在惰性或真空環(huán)境中)進(jìn)一步延長(zhǎng)了使用壽命。
在陶瓷燒結(jié)中,鎢絲主要用於構(gòu)建高溫爐的加熱系統(tǒng)。陶瓷材料(如氧化鋁、氧化鋯或氮化矽)需在高溫下進(jìn)行燒結(jié)以實(shí)現(xiàn)緻密化,鎢絲通過(guò)通電產(chǎn)生高溫,提供均勻且可控的熱場(chǎng)。鎢絲加熱元件通常以螺旋狀或網(wǎng)狀佈置,確保爐內(nèi)溫度均勻分佈,避免陶瓷件因溫差導(dǎo)致的開(kāi)裂或性能不均。此外,鎢絲可精確調(diào)控加熱速率和溫度,滿足不同陶瓷材料對(duì)燒結(jié)工藝的嚴(yán)格要求。
鎢絲的優(yōu)勢(shì)在於其耐用性和高效性。在真空或惰性氣體(如氬氣)保護(hù)下,鎢絲能有效抵抗氧化,延長(zhǎng)使用壽命。相比其他加熱材料(如矽碳棒或鉬絲),鎢絲在極端高溫下更穩(wěn)定,適合燒結(jié)高性能陶瓷,如航空航太用陶瓷基複合材料。然而,鎢絲在含氧環(huán)境中易氧化,需配合真空或保護(hù)氣氛使用,增加了設(shè)備複雜性。