5、真空爐應用的節(jié)能效果
　　真空爐是湖南南方搏云新材料有限責任公司的核心技術競爭力的重要組成部分。具有自主知識產權的真空高溫加熱爐一直使用自己設計、自己制造的C/C復合材料加熱器，設備適用、可靠、經濟、節(jié)能；所配置的電源低于理論計算值的50%以上。擴大產能時外購了8套石墨加熱器，安裝在部分恒溫區(qū)為Φ940mm×2100mm的化學氣相沉積爐上使用。石墨加熱器的尺寸Φ350mm×H2200 mm，在1100℃左右（保溫）做化學氣相沉積的功率68KW；在另外配置了類似結構尺寸的C/C復合材料加熱器的同種設備、在同樣的條件下做化學氣相沉積，功率降低到48KW，節(jié)能30%。由于CVD是一個連續(xù)、長周期的加熱過程，電耗是成本的重要組成部分。如果一天使用24小時，每臺爐子電耗差別達到480度。公司在確認這個事實之后，立即淘汰了全部石墨加熱器。
　　真空直拉單晶硅爐與鑄錠爐，與C/C材料制備真空爐極為相似。2003年開始，本公司陸續(xù)在C-Z爐和鑄錠爐上使用C/C加熱器。C-Z爐的加熱器做成圓筒形，加熱器的電阻要與電源匹配。由于爐子的工作溫度下電阻率稍大于石墨，強度則遠高于石墨；因此，加熱器圓筒的壁厚一般薄于石墨件，開槽數少于石墨。由于C/C零件的可設計性和加工性，鑄錠爐采用了周向一體的方框形結構，大大減少了整個加熱器的連接點，提高了使用可靠性。

6、結束語
　　C/C復合材料的機械強度遠高于石墨，具有優(yōu)異的電性能與熱性能。C/C復合材料含有數量10%左右的C14，在通電加熱時，亞穩(wěn)態(tài)的C14為粒子數反轉提供了條件，從而產生“雪崩”現象；碳纖維的PAN鏈的螺旋結構和分子管棒狀結構，造成了光子的自激震蕩。此外，C/C復合材料加熱器與碳纖維的預制體結構間能級的耦合程度要遠大于石墨加熱器，故放出的熱輻射可促使預制體中的碳纖維長期處于受激輻射的狀態(tài)，即長期處于高內能的激發(fā)態(tài)狀態(tài)。由此，可大幅度提高爐子的加熱效率。這是在硅單晶爐和鑄錠爐使用C/C復合材料加熱器相對于石墨加熱器節(jié)能30%左右的原因。

　　參考文獻
　　1.徐潤澤，粉末冶金電爐及設計。長沙：中南工業(yè)大學出版社，1990
　　2.張偉剛，化學氣相沉積——從烴類氣體到固體碳 北京：科學出版社 2007
　　3.郭茂先，工業(yè)電爐。北京：冶金工業(yè)出版社，2002