2000 ℃高温石墨化炉：2000 ℃高温石墨加热炉
2000 ℃高温石墨化炉
高温石墨化炉（2000 ℃ 级）用于将 PAN 基碳纤维、中间相沥青基泡沫碳或天然石墨负极材料在 1800–2000 ℃ 完成石墨化重排，提高导热率 5–8 倍。
炉内采用碳毡+石墨硬毡复合绝热，空炉升温功率仅 25 kW；石墨发热体采用“之”字形排布，有效区 Φ500×1000 mm 温差 ≤±7 ℃。可选配在线氧气监测仪，当 O₂＞50 ppm 时自动充 Ar 保护，避免纤维氧化失重。整机符合 SEMI S2 标准，适合半导体用高纯石墨件批量处理。
维护与安全
石墨件寿命：发热体 200-250 炉次；绝热毡 600-800 炉次。
水冷系统：电导率 <20 μS/cm，每月更换去离子水。
氧探头：每 50 炉校准一次，防止氧化失效。
安全：设置超温、断水、过流 3 级联锁；炉门双气动锁+安全阀。
石墨发热体使用寿命
石墨发热体在 2000 °C 连续工况下的设计寿命主要受“氧化-挥发-热应力”三重因素制约。实验数据显示：
真空度 ≤5×10?3 Pa、氧含量＜20 ppm 时，石墨挥发率仅 0.02 mg/cm2·h，寿命可达 300–400 炉次；
若氧含量升至 200 ppm，寿命骤降至 80 炉次；
频繁 20 ℃/min 急冷急热会使表面裂纹扩展，寿命缩短 30 %。
优化方案：①发热体表面涂覆 50 μm SiC 涂层，挥发率再降 50 %；②采用分区功率补偿技术，当局部电阻增加 10 % 时自动提升电流 5 %，平均延长寿命 25 %。
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