真空爐石墨發(fā)熱元件通過高溫焙燒后，其外表和內(nèi)部可能發(fā)生物理化學改變（如孔隙率改變、外表氧化層形成等），需進行系統(tǒng)化處理以確保功能安穩(wěn)和延伸運用壽數(shù)。以下是詳細的處理過程及注意事項：
一、焙燒后處理流程
冷卻階段
自然冷卻：
保持爐內(nèi)真空或惰性氣體環(huán)境（如Ar、N2），緩慢降溫至800℃以下，避免急冷導致熱應力開裂。
降溫速率主張：800℃以上時≤5℃/min，800℃~200℃時≤10℃/min。
強制冷卻（可選）：
當溫度降至200℃以下，可通入冷卻水（流量5~10L/min）加快冷卻，但需監(jiān)控石墨件外表溫度梯度（＜50℃/m）。
外表清潔
物理清潔：
運用干燥壓縮空氣（壓力0.3~0.5MPa）吹掃外表浮灰及孔隙內(nèi)殘留物。
對固執(zhí)沉積物（如金屬蒸氣冷凝物），用軟毛刷（尼龍或碳纖維材質）輕刷。
化學清潔：
浸泡于無水乙醇或丙酮中超聲清洗（頻率40kHz，時刻30min），去除有機污染物。
若存在氧化層，可選用5%稀鹽酸（室溫浸泡1~2min）清洗，隨后用去離子水沖刷并烘干。
缺點檢測與修正
目視查看：
重點調(diào)查外表裂紋（寬度＞0.1mm需報廢）、部分發(fā)黑（氧化嚴峻區(qū)域）或變形（彎曲度＞2mm/m）。
無損檢測：
運用滲透探傷劑（如紅色顯影劑）檢測微裂紋。
X射線或工業(yè)CT掃描（分辨率＜50μm）查看內(nèi)部孔隙和結構損害。
修正處理：
細小裂紋（＜0.1mm）可涂覆石墨修補膏（碳含量＞95%），高溫固化（1200℃×2h）。
部分氧化區(qū)域用金剛石砂輪（粒度#600）打磨至露出新鮮外表。
二、功能恢復與外表處理
抗氧化涂層制備
CVD碳化硅涂層：
在專用涂層爐中通入CH?SiCl?/H?混合氣體，溫度1100~1300℃，沉積時刻4~8h，涂層厚度20~50μm。
涂層后外表粗糙度Ra可降至0.4μm，抗氧化溫度提升至1600℃。
浸漬法處理：
將石墨件浸入磷酸鋁溶液（濃度15%），真空浸漬2h，烘干后1000℃熱處理，填充孔隙率至＜5%。
電阻率校準
分段丈量：運用四探針電阻儀丈量各段電阻值（答應誤差±3%），反常區(qū)域需查看觸摸面氧化或內(nèi)部裂紋。
觸摸面處理：
電極觸摸面用砂紙（粒度#800）打磨至粗糙度Ra＜1.6μm，涂覆銀漿（銀含量≥85%）后300℃烘干。
三、存儲與裝置前預備
干燥存儲
存放于恒濕柜（濕度＜30%，溫度25±5℃），避免吸潮導致電阻率升高。
長時間存儲時，外表噴涂防氧化蠟（如微晶蠟，厚度10~20μm）。
預老化處理（針對新涂層元件）
在真空爐中模仿工作條件（升溫至額外溫度×80%保溫2h），釋放涂層內(nèi)應力，檢測涂層附著力（無脫落為合格）。
裝置前查看
尺度校驗：用千分尺丈量關鍵尺度（如直徑、螺距），答應公差±0.05mm。
絕緣測試：電極與爐體間絕緣電阻＞100MΩ（測試電壓1000VDC）。
四、注意事項
避免二次污染
清潔后操作需佩戴無塵手套，避免手汗或油脂污染。
存儲環(huán)境需與金屬粉塵、酸性氣體隔離。
安全操作
高溫焙燒后的石墨件需冷卻至室溫后再觸摸，避免燙壞。
運用化學試劑時裝備防毒面具和耐腐蝕手套。
壽數(shù)評估
每次焙燒后記載電阻率改變率（累計增加＞10%需替換）。
計算熱循環(huán)次數(shù)（一般高純石墨可耐受200~300次熱循環(huán)）。
五、常見問題與對策
問題 原因剖析 解決方案
外表粉化脫落 氧化過度或涂層失效 從頭打磨并涂覆SiC涂層
電阻率不均勻 內(nèi)部孔隙分布不均 真空浸漬硼酸鎂溶液后二次焙燒
裝置后發(fā)熱不均 觸摸面氧化或緊固力不均 從頭打磨觸摸面并均勻施力（扭矩扳手操控）
運用中反常揮發(fā) 石墨純度不足（灰分＞200ppm） 替換高純石墨（灰分＜50ppm）
通過上述系統(tǒng)化處理，焙燒后的石墨發(fā)熱元件可恢復90%以上初始功能，延伸運用壽數(shù)至3~5年。主張樹立每批次元件的處理檔案（包含清潔記載、涂層參數(shù)、檢測數(shù)據(jù)），為后續(xù)優(yōu)化供給數(shù)據(jù)支撐。