El grafito es un material conocido por sus excepcionales propiedades térmicas.
Su conductividad térmica oscila aproximadamente entre 800 y 2000 W/(m-K).
Esta elevada conductividad térmica hace del grafito una elección popular para diversas aplicaciones térmicas.
El calor en el grafito se conduce a través de fonones, que son los responsables de transferir la energía térmica.
La rigidez de la red de grafito contribuye a su elevada conductividad térmica y también aumenta su dureza.
¿Cuál es la conductividad térmica del grafito? (5 puntos clave explicados)
1. 1. Alta conductividad térmica
La conductividad térmica del grafito es de aproximadamente 800-2000 W/(m-K).
Esta alta conductividad lo hace ideal para diversas aplicaciones térmicas.
2. Mecanismo de transferencia de calor
El calor se conduce en el grafito a través de los fonones.
Los fonones son los responsables de la transferencia de energía térmica dentro del material.
3. Rigidez estructural
La rigidez de la red de grafito contribuye a su elevada conductividad térmica.
Esta rigidez también aumenta la dureza del material.
4. Temperatura y oxidación
El grafito es sensible al oxígeno y no debe exponerse al aire a temperaturas elevadas.
La oxidación comienza alrededor de los 500°C (932°F), lo que provoca una pérdida de masa y fallos estructurales.
En un entorno controlado con bajas presiones, el grafito puede utilizarse hasta 2450°C (4442°F) a presiones de hasta 10-2 torr.
5. Aplicaciones térmicas
Los elementos calefactores de grafito están diseñados con dimensiones más gruesas en comparación con otros materiales.
Este diseño permite aumentar el flujo de corriente, pero deben funcionar con una tensión reducida y una corriente más alta para garantizar una potencia nominal adecuada.
Los hornos de grafito pueden funcionar a temperaturas de hasta 3000°C en gas inerte o 2200°C en vacío.
Estos hornos utilizan elementos calefactores compuestos de carbono de gran pureza, que proporcionan una excelente uniformidad de temperatura, longevidad, resistencia mecánica y repetibilidad.
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