グラファイトの熱伝導率は約800～2000W/(m・K)です。この高い熱伝導率により、グラファイトは様々な熱的用途に望ましい材料となっています。グラファイトの熱伝導はフォノンを通して行われ、フォノンが熱エネルギーの伝達を担っている。高い熱伝導率をもたらすグラファイト格子の剛性は、高い硬度にも寄与している。
黒鉛は高温での使用が可能であるが、酸素に弱く、高温で空気に触れさせないことが重要である。グラファイトの酸化は500℃付近から始まり、質量の低下や構造的な故障を引き起こす可能性がある。しかし、圧力が低く制御された環境では、グラファイトは10-2torr以下の圧力で2450℃まで使用することができる。
熱アプリケーションの観点から、グラファイト発熱体は他の材料で作られた発熱体に比べて厚く設計されています。これは、どのような材料でも断面積が大きくなると電気抵抗が減少し、電流の流れが大きくなるためです。黒鉛発熱体は、適切な定格電力を確保するために、電圧を下げ、電流を大きくして動作させる必要があります。
黒鉛炉は不活性ガス中で最高 3000°C、真空中で最高 2200°C の温度で運転できます。これらの炉は高純度カーボン複合材から製造されたグラファイト発熱体を利用し、優れた温度均一性、寿命、機械的強度、再現性を提供します。発熱体には丸みを帯びたエッジと適切なギャップ間隔が設計され、高温でのガスイオン化を最小限に抑え、寿命と最高到達温度を向上させています。
熱伝導率は、部品全体の温度勾配に基づいて材料を通過できる熱流束を決定する重要な要素です。この熱伝導率は、極端な温度が要求される産業分野で使用される人工材料の適用性を評価する上で重要な役割を果たします。熱伝導率が高いと、熱伝達によるエネルギー損失が大きくなるため、特定の用途では好ましくない場合があります。
要約すると、グラファイトの熱伝導率は800～2000W/(m・K)の範囲にある。この高い熱伝導率は、高弾性率や耐薬品性などの他の特性とともに、グラファイトを様々な熱用途に適した材料にしています。
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