真空炉中的石墨配件因其杰出的耐高温性、导热性和化学安稳性而被广泛运用。以下是常见石墨配件的资料构成及其特性：
1.基础石墨资料类型
石墨类型 制作工艺 特性 典型运用
等静压石墨 等静压成型 高纯度（≥99.9%）、各向同性、密度高（1.75-1.95g/cm3）、抗热震性强 加热元件、支撑结构
模压石墨 模压成型 成本较低、中等密度（1.6-1.8g/cm3）、机械强度适中 隔热板、连接件
揉捏石墨 揉捏成型 各向异性（沿揉捏方向强度高）、密度较低（1.5-1.7g/cm3） 长条形结构件
2. 石墨复合资料
为进步性能，石墨常与以下资料复合：
碳纤维增强石墨（颁/颁复合资料）
构成：石墨基体 + 碳纤维编织体（体积分数30-50%）。
特性：抗弯强度（200-300 MPa）、抗热震性极佳，耐温达2500°C。
运用：高温支撑梁、电极头、高载荷部件。
碳化硅（厂颈颁）增强石墨
构成：石墨基体 + SiC颗粒（10-30%）。
特性：抗氧化温度进步至1600°C，耐磨性增强。
运用：氧化性环境下的加热元件。
3.外表涂层与处理技术
为应对高温氧化和腐蚀，石墨配件常选用以下外表处理：
涂层类型 工艺 特性 适用场景
SiC涂层 化学气相堆积（CVD） 耐温达1600°C，抗氧化，涂层厚度50-100 μm 真空走漏危险高的环境
TaC涂层 等离子喷涂 耐温＞2000°C，抗金属蒸气腐蚀，硬度HV 2000 金属熔炼炉的电极
热解碳（PyC）涂层 化学气相浸透 填充外表孔隙，降低气体浸透率，进步机械强度 高真空环境下的密封件
4.特别处理工艺
浸渍处理
树脂浸渍：酚醛树脂或呋喃树脂填充孔隙，进步密度（至1.9g/cm3）和机械强度，但耐温降至300°C以下。
金属浸渍：铜或铝填充孔隙，增强导热性（如铜浸渍石墨导热系数达200 W/m·K），适用于散热部件。
5.典型配件资料构成示例
配件类型 资料构成 挑选原因
加热元件 等静压石墨 + SiC涂层 高纯度保证安稳电阻，SiC涂层防止高温氧化
隔热屏 多层石墨毡（密度0.2-0.5g/cm3） + 钼反射层 低密度石墨毡减少热传导，钼层反射辐射热
支撑立柱 C/C复合资料 + 内部水冷通道 高强度承载高温负载，水冷结构操控温度（外表＜600°C）
电极头 铜-石墨复合资料 + TaC涂层 铜基体进步导电性，TaC涂层抗电弧烧蚀
6.资料挑选的影响因素
温度要求：＞2000°C需选用C/C复合资料或高密度等静压石墨。
氧化危险：真空度不安稳时优先运用SiC涂层石墨。
机械载荷：动态负载场景选用C/C复合资料或金属浸渍石墨。
成本考量：一般加热元件选用模压石墨，高精度场景用等静压石墨。
7.未来发展趋势
纳米改性石墨：增加石墨烯或碳纳米管，进步导热性（＞500 W/m·K）和强度。
智能涂层：自修正涂层在高温下经过气相堆积修正微裂纹。
3D打印石墨：定制复杂结构，减少加工损耗，孔隙率可控。
总结
真空炉石墨配件的资料构成围绕高温安稳性、力学性能和环境适应性打开，经过基础石墨、复合增强、涂层保护及特别处理的组合，满意不同工况需求。合理选材可明显进步设备功率与配件寿数，例如在极端高温下，颁/颁复合资料结合罢补颁涂层的组合可将电极寿数延长至传统资料的3倍以上。
