Analiza stanja prahu magnezijevega oksida pri segrevanju:

Analiza stanja prahu magnezijevega oksida pri segrevanju:

Poroznost prahu MgO, stisnjenega v cevastem električnem grelnem elementu, je običajno 15 %, kar pomeni, da je gostota prahu MgO: prava gostota prahu MgO minus poroznost, ki je 3,85 * (1-15%){ {4}}.05 g/cm3. Če je temperatura električnega grelnega elementa med delovanjem dovolj visoka, kisik v porah reagira z uporovno žico in materialom cevi. Zaradi te reakcije se delni tlak kisika zmanjša, končni delni tlak kisika pa določa afiniteto med kisikom in kovinskimi komponentami elementa. Po podatkih se lahko nekateri pritiski kisika znižajo na 10-13-19ata. Pri tako nizkem tlaku kisika se lastnosti finih delcev taljenega prahu MgO spremenijo, kar je splošno znano kot črnjenje prahu MgO. V pogojih oksidacije prašek MgO večinoma izhlapi v molekularni obliki pri visokih temperaturah brez razgradnje in se lahko delno reducira pod pogoji redukcije. MgO se razgradi na naslednji način:

Trden MgO ≈ Mg+1/2 O

Glede na podatke je mogoče tlak razgradnje prahu magnezijevega oksida pri različnih temperaturah izračunati z naslednjo enačbo:

10logP=- (A * 104)/T+BlogT+C * 10-3+D * 10-5 T-2+E

V formuli P: tlak razgradnje (kot vrednost); T: temperatura, 0 K (razpon 9320K~13930K);

A=2.6061; B=0.2680; C=-0.62578; D=0.0932; E=7.3377.

Po zamenjavi podatkov se izračuna, da:

Ko je T1=9230K (650 stopinj), potem P1=4.68016 * 10-21

Ko je T2=10730K (800 stopinj), potem P2=3.92101 * 10-17

Ko je T3=11730K (900 stopinj), potem P3=4.43868 * 10-15

Ko je T4=12230K (950 stopinj), potem P4=3.52367 * 10-14

Ko je T5=12730K (1000 stopinj), potem P5=2.37276 * 10-13

Iz tega je razvidno, da ko tlak v električnem grelnem elementu pade za 10-19-10-13 ata pri 800-1000 stopinjah, ima MgO pogoje za redukcijo in razgradnjo. Šele z dodajanjem druge "reducirne atmosfere" se lahko MgO popolnoma reducira in razgradi in so izpolnjeni potrebni pogoji. Zaradi tega MgO prah začne črneti. Če je prizadeta površina prečnega prereza grelnega elementa, bo to povzročilo zmanjšanje in poslabšanje izolacije grelnega elementa, kar bo povzročilo povečanje toka uhajanja. Nekateri podatki tudi kažejo, da je ta reakcija reverzibilna. Če ga žarite na zraku pri 900 stopinjah, se prvotne lastnosti prahu povrnejo.

www.superbheater.com