石墨加热器的电阻如何计算?
石墨加热器的电阻核算:
常见的加热器有三种形状,筒形、杯形、螺旋形,现在绝大多数加热器为筒形
螺旋形加热器加工工艺复杂,早已筛选。杯形加热器关于半球形的坩埚,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。筒形加热器不光加工简单,而且和直拉单晶炉大量选用平底坩埚有关。不同的单晶炉加热器的巨细或许相同,也或许不同。加热器是依据直拉单晶炉的巨细和所拉制单晶的参数等条件确认的,一般规划成并联电路方式,而且下列几个参数。
一、加热器的形状
二、加热器的内直径
三、加热器的有用长度
四、加热器的片数
五、加热器的厚度并给出加热器外径。
确认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。
规划加热器有以下几个步骤:
一、选材和确认加热器形状
加热器一般用高纯石墨制成,高纯石墨的电阻率 ,加热器现在一般做成筒形。
二、确认石墨托碗壁厚
石墨托碗壁厚一般为3毫米-6毫米
三、确认加热器内径
依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空隙
若石墨托碗壁厚为a,石墨托碗与加热器的空隙为b(b=5毫米),
Φ内=Φ外坩+2a+2b=Φ外坩+2(a+b)
四、确认加热器有用高度
通过实践,加热器有用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=(1.6~1.8)h 一般取H=1.7h
五、确认加热器片数,算出片宽。
加热器一般为16片、20片、24片三种方式,现在一般为20片。
若加热器片宽为 ,片与片的空隙为2毫米
六、确认石墨加热器厚度
加热器选用并联电路方式导电,加热器总电阻为R,每联的电阻为R1,加热器的壁厚为d
七、确认加热器外径
以上核算只能做参考,在实践生产中,不一定用到单晶炉最大功率,所以核算和实践有一这间隔,但它毕竟给出一个范围,在实践加热器时还是非常有用的。