溫度特性給硅碳棒帶來許多優(yōu)點(diǎn)
介紹了一種用反應(yīng)蒸岌工藝生長(zhǎng)在峋瓷平板上的一種硅碳棒,給出了薄膜電阻率與溫度的關(guān)來以及電功率與時(shí)問的關(guān)系,分析了這些特性在實(shí)際應(yīng)用中的作用和功能。對(duì)其它特性也作了簡(jiǎn)略介紹。金屬氧化物膜式電熱轉(zhuǎn)換硅碳棒由于其電熱轉(zhuǎn)換效率高,重量輕,無明火輻射波長(zhǎng)較長(zhǎng),故有著極為廣泛的用途。為適應(yīng)不同場(chǎng)合的使用,所用襯底一般為人造云母襯底、金屬搪瓷襯底以及高溫玻璃襯底等。但電熱膜的生長(zhǎng)工藝大都采用噴涂工藝和CVD法C7所生產(chǎn)的器具大都為咖啡壺等.目前市場(chǎng)上的這類電熱器具大都不能干燒,有的需要先通水后通電。有的需要加風(fēng)冷散熱,對(duì)于可以干燒的器具其功率密度一般不大于0.2W·cmx。若需要較大的功率的話,就需要相當(dāng)大的面積和硅碳棒的高成本。針對(duì)這一情況,本研究采用反應(yīng)蒸發(fā)的方法合成了一種大功率密度的高效電熱膜硅碳棒,其功率密度最高可達(dá)3.5W"cm-x,而且這種膜不需要任何附加條件,在目前的實(shí)驗(yàn)條件(環(huán)境溫度為一200C-34C)下,完全可以干燒使用。硅碳棒所選襯底為240X220x4mm,的人造陶瓷板。經(jīng)清洗干燥后置子真空室內(nèi)(鍍膜機(jī)),預(yù)真空為2,fiX10Pa,而后通氧,氧分壓約為8.6?(10-zPa,襯底溫度為320C,蒸發(fā)源為某種低熔點(diǎn)金屬及其有摻雜劑的合金。淀積速率控制在15nm/每分鐘,生長(zhǎng)時(shí)間30分。三、薄膜電阻率與溫度的關(guān)系為了很好地掌握這種電熱膜硅碳棒的性能進(jìn)而靈活地使用它,對(duì)它的幾個(gè)主要性能進(jìn)行了測(cè)量。首先測(cè)量了薄膜方塊電阻R口與溫度的關(guān)系。圖1,2,3分別給出了1500W,800W.400W(1#,23)樣品的R口一T關(guān)系。由圖可見,R口隨溫度的變化較大。它們的總趨勢(shì)是R口隨溫度的升高而緩慢下降,而后突然跌到一低谷。隨著溫度的進(jìn)一步升高R口由低谷迅速上升。特別是1”和3祥品,曲線有兩個(gè)轉(zhuǎn)變點(diǎn):一個(gè)下降轉(zhuǎn)折點(diǎn)和一個(gè)上升轉(zhuǎn)變點(diǎn)。很明顯,硅碳棒的電阻率有兩種溫度系數(shù),一個(gè)區(qū)域基本上存在負(fù)溫度系統(tǒng)數(shù),另一個(gè)區(qū)域存在正溫度系數(shù)。在較低溫度下,電阻率隨著溫度的升高而下降,電功率有所升高,一直到某一溫度時(shí),其溫度系數(shù)轉(zhuǎn)為正值,電阻率隨溫度的升高而升高,電功率隨之下降,直至穩(wěn)定在一定的功率點(diǎn)。這樣的溫度特性給硅碳棒帶來許多優(yōu)點(diǎn),一般地說它有以下三點(diǎn)意義。
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