Die Lebensdauer von Siliziumkarbidstäben hängt hauptsächlich von Faktoren wie Einsatzumgebung, Temperatur, Oberflächenbelastung, Ofenatmosphäre, Heizmethode und Verdrahtungsmethode ab.
Einsatzumgebung: Die normale Einsatztemperatur von Siliziumkarbidstäben in einer oxidierenden Atmosphäre kann 1450 Grad erreichen, aber wenn sie 1500 Grad übersteigt, nimmt die Alterungsrate zu und es besteht die Gefahr, dass sie durchbrennen. Daher ist die Vermeidung übermäßiger Oberflächentemperaturen von Siliziumkarbidstäben der Schlüssel zur Verlängerung ihrer Lebensdauer.
Temperatur: Je höher die Temperatur des Siliziumkarbidstabs, desto kürzer ist seine Lebensdauer. Insbesondere wenn die Ofentemperatur 1600 Grad überschreitet, beschleunigt sich die Oxidationsrate und die Lebensdauer der Siliziumkarbidstäbe wird kürzer.
Oberflächenbelastung: Die Oberflächenbelastungsdichte bezieht sich auf die Nennleistung, die pro Flächeneinheit des Heizteils eines Stabs übertragen werden darf. Bei hoher Belastungsdichte ist die Oberflächentemperatur des Stabs hoch, der Widerstand steigt schnell an und die Lebensdauer von SiC-Stäben ist kurz. Es wird empfohlen, eine Oberflächenleistung (W/cm2) von 1/2-1/3 der maximalen Oberflächenbelastungsdichte von Siliziumkarbidstäben zu verwenden.
Ofenatmosphäre: Die Reaktion zwischen Siliziumkarbidstäben und den im Ofen verarbeiteten chemischen Substanzen kann deren Lebensdauer beeinträchtigen. Wasserdampf, Schwefel, Halogene usw. können erhebliche Schäden an Bauteilen verursachen und sollten so weit wie möglich vermieden werden. Geschmolzene Materialien wie Aluminium, Alkali und Salz können bei Kontakt mit Bauteilen ebenfalls korrodieren, oxidieren und reagieren. 45
Heizmethode: Die Lebensdauer von Silizium-Kohlenstoffstäben in Durchlauföfen ist viel länger als im intermittierenden Arbeitsmodus. Die Temperaturschwankungen in intermittierenden Öfen können den Schutzfilm beschädigen und die Oxidation der Komponenten beschleunigen.
Verdrahtungsmethode: Siliziumkarbidstäbe werden im Allgemeinen in Kombination mit Reihen- und Parallelverdrahtung verwendet. Wenn die Widerstandswerte der Siliziumkarbidstäbe unterschiedlich sind, weisen die hochohmigen Siliziumkarbidstäbe in Reihe eine konzentriertere Belastung auf, was leicht zu einem schnellen Anstieg des Widerstands eines Siliziumkarbidstabs und einer kürzeren Lebensdauer führen kann. Daher sollten Anstrengungen unternommen werden, um die Widerstandswerte jeder Phase so konsistent wie möglich anzupassen.
