El grafito es conocido por su capacidad para soportar altas temperaturas. Sin embargo, su rendimiento se ve muy influido por las condiciones ambientales, especialmente la presencia de oxígeno.
4 factores clave a tener en cuenta
1. Oxidación y sensibilidad ambiental
El grafito es sensible al oxígeno y empieza a oxidarse a unos 500°C cuando se expone al aire. Esta oxidación puede provocar una rápida pérdida de masa y degradación estructural, sobre todo con exposiciones repetidas. Para evitarlo, el grafito suele utilizarse en entornos con niveles reducidos de oxígeno o en condiciones de vacío. Por ejemplo, a presiones de hasta 10-2 torr, el grafito puede utilizarse hasta 2450°C, y a 10-4 torr, puede funcionar hasta 2150°C.
2. Propiedades mecánicas y térmicas
El grafito presenta una elevada resistencia mecánica y una excelente resistencia al choque térmico. Esto contribuye a su longevidad en aplicaciones de alta temperatura. Puede soportar ciclos rápidos de calentamiento y enfriamiento sin cambios dimensionales significativos, lo que lo hace ideal para procesos que requieren un control preciso de la temperatura. Los elementos calefactores de grafito están diseñados para ser más gruesos que los de otros materiales para mantener la estabilidad mecánica. Funcionan con una tensión reducida y una corriente más elevada para gestionar eficazmente su resistencia eléctrica.
3. Aplicaciones e idoneidad
El grafito se utiliza habitualmente en hornos de alta temperatura, sobre todo en forma de hornos de grafito de alta temperatura (HTG), que pueden funcionar a temperaturas de hasta 2500°C o superiores. Estos hornos se utilizan para procesos que no se ven afectados por un entorno que contenga carbono. Además, el grafito se valora por su resistencia a la corrosión y se utiliza en diversos componentes industriales, como ejes de desgasificación, impulsores y tubos de inyección. Su estabilidad térmica y su integridad dimensional a altas temperaturas también lo hacen adecuado para productos recreativos como armazones de cometas y cañas de pescar.
4. Gestión del uso a altas temperaturas
Aunque el grafito es capaz de soportar temperaturas extremadamente altas, su uso en tales condiciones debe gestionarse cuidadosamente para evitar la oxidación y aprovechar eficazmente sus propiedades mecánicas y térmicas únicas.
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