石墨加热器的电阻怎样计算
来源：学生作业帮助网 编辑：六六作业网 时间：2024/12/23 08:06:02
石墨加热器的电阻怎样计算
石墨加热器的电阻怎样计算
石墨加热器的电阻怎样计算
加热器的设计
常见的加热器有三种形状,筒形、杯形、螺旋形,目前绝大多数加热器为筒形,如图.
螺旋形加热器加工工艺复杂,早已淘汰.杯形加热器对于半球形的坩埚,底部熔体温度较均匀,由于加工工艺较难,早已不用.现在,绝大多数用筒形加热器.筒形加热器不但加工简单,而且和直拉单晶炉大量采用平底坩埚有关.不同的单晶炉加热器的大小可能相同,也可能不同.加热器是根据直拉单晶炉的大小和所拉制单晶的参数等条件确定的,一般设计成并联电路形式,并且下列几个参数.
一、加热器的形状
二、加热器的内直径
三、加热器的有效长度
四、加热器的片数
五、加热器的厚度并给出加热器外径.
确定这些参数依据直拉单晶炉的参数和所拉单晶的直径.主要依据单晶炉加热功率变压器参数：最大输出功率、最大输出电压和最大输出电流,坩埚的直径和高度.
设计加热器有以下几个步骤：
一、选材和确定加热器形状
加热器一般用高纯石墨制成,高纯石墨的电阻率 ,加热器目前通常做成筒形.
二、确定石墨托碗壁厚
石墨托碗壁厚一般为3毫米—6毫米
三、确定加热器内径
根据给定坩埚直径和石墨托碗壁厚,算出加热器内径.
Φ内=石英坩埚外径+2倍石墨托碗壁厚+2倍石墨托碗和加热器的间隙
若石墨托碗壁厚为a,石墨托碗与加热器的间隙为b（b=5毫米）,
Φ内=Φ外坩+2a+2b=Φ外坩+2（a+b）
四、确定加热器有效高度
经过长期实践,加热器有效长度为石英坩埚高的1.6倍至1.8倍.
若加热器高为H,石英坩埚高为h
H=（1.1.8）h 一般取H=1.7h
五、确定加热器片数,算出片宽.
加热器一般为16片、20片、24片三种形式,目前一般为20片.
若加热器片宽为 ,片与片的间隙为2毫米
六、确定加热器厚度
加热器采用并联电路形式导电,加热器总电阻为R,每联的电阻为R1,加热器的壁厚为d
七、确定加热器外径
以上计算只能做参考,在实际生产中,不一定用到单晶炉最大功率,所以计算和实际有一这距离,但它毕竟给出一个范围,在实际制作加热器时还是非常有用的.