在真空炉中，石墨电极头 （用于导电、加热或支撑的要害部件）的温度操控直接影响加热功率、工艺安稳性及电极寿数。其温度规模需依据具体运用（如烧结、CVD、石墨化等）准确调控，以下是操控要点：
一、石墨电极头的典型温度规模
运用场景
温度规模
操控方针
低温处理
室温词800℃
防止氧化，保证导电安稳性
高温烧结
800词1800℃
均匀加热，防止热应力开裂
颁痴顿沉积
1000词2200℃
准确控温（±5℃），保证膜层质量
石墨化处理
2000词3000℃
极限高温下的抗氧化与结构完整性
二、温度操控的核心办法
1.加热方式与功率调理
电阻加热：
通过调整输入电流/电压操控温度（需考虑石墨电阻率随温度变化）。
公式：功率 P=I2R ，其中石墨电阻R随温度升高而下降（负温度系数）。
感应加热：
高频感应线圈非触摸加热，升温快但需准确操控频率以防止局部过热。
2.温度监测技术
热电偶：
选用C型（钨铼5/26） 或 B型（铂铑30/6） 热电偶，最高耐温2300℃。
装置方位：电极头外表或近端（防止直触摸摸电流途径）。
红外测温：适用于高温或旋转电极，需校准石墨发射率（一般0.7~0.9）。
3.控温战略
PID闭环操控：依据热电偶反应动态调理功率，减少超调（参数需针对石墨热惯性优化）。
多段程序升温：分阶段设定升降温速率（如：低温段5℃/min，高温段2℃/min）。
叁、要害注意事项
1.防止氧化与蒸发
真空度要求：温度＞500℃时，通入Ar/H2维护气。
涂层维护：电极头外表涂覆 SiC 、TaC 或 热解碳 ，延伸高温寿数。
2.防止热应力损坏
均匀加热：多电极对称布局，防止单侧过热（如三相交流供电平衡）。
结构设计：极头与衔接件选用 锥形螺纹 或 弹性夹持 ，补偿热膨胀差异。
3.电流密度约束
安全规模：石墨电极的电流密度一般≤20A/cm2（高温下需降至10A/cm2以下）。
触摸电阻办理：电极与铜缆衔接处运用 石墨铜复合垫片 ，减少触摸发热。
四、常见问题与解决方案
问题
原因
解决方案
电极头开裂
热应力或机械振动
优化升降温曲线，加强支撑结构
温度动摇大
笔滨顿参数未调优或热电偶故障
重新校准热电偶，调整笔滨顿积分时刻
外表氧化脱落
真空走漏或维护气不足
检查密封性，增加涂层或气体流量
电流过载发热
触摸不良或电流密度过高
清洁触摸面，下降工作电流
五、运用事例
碳化硅烧结炉：石墨电极头需在2100℃±10℃下安稳工作，选用 C型热电偶+红外双反应 ，合作Ar维护气。
金刚石薄膜CVD：电极头温度操控在900~1200℃，通过 脉冲电流调理 防止甲烷裂解不均。
六、总结
石墨电极头的温度操控需归纳：
加热方式 （电阻/感应）与 功率精准调理；
多传感器监测 （热电偶+红外）与 闭环操控；
抗氧化措施 （真空/涂层）与 热膨胀补偿；
电流密度办理 防止局部过热。
通过上述办法，可保证电极头在极端高温下安稳工作，延伸运用寿数并提高工艺一致性。
