硅碳棒：非金属电热元件的选择与应用
硅碳棒是一种高纯度绿色六方碳化硅制成的非金属电热元件，其加工过程包括2200℃高温硅化再结晶烧结。这种材料具有硬而脆的质地，耐急冷急热，并且在高温下不易变形。它拥有良好的化学稳定性和抗酸能力，但在酸性环境中表现较差。在氧化性气氛中，硅碳棒可以正常工作至1450℃，连续使用时间可达2000小时。
然而，在1500℃以上长期使用时，硅碳棒可能会发生老化现象，其中SiO2含量逐渐增加导致电阻缓慢上升。此外，如果水蒸气存在，它们会促进SiC氧化反应，从而降低元件寿命。而氢气（H2）则能使元件机械强度降低，而氮气（N2）在1200℃以下可以防止SiC氧化，但超过1350℃时就会与SiC发生反应，使其分解。最为严重的是氯气（Cl2），即使在100℃也能与SiC反应，在1200℃以上将其完全分解。
因此，对于需要长期、高温工作条件下的应用，如PCR仪中的加热装置，选择合适的非金属电热元件至关重要。在设计和选材时需考虑到环境因素以及预期使用温度，以确保设备性能稳定并延长其服务寿命。
