Prinsip Kerja Elemen Pemanasan SIC

  Prinsip kerja batang silikon karbon didasarkan pada karakteristik semikonduktor dan sifat fisik dan kimia dari bahan bakunya, silikon karbida kemurnian tinggi. Dari perspektif konduktivitas, silikon karbida adalah semikonduktor celah pita lebar. Pada suhu ruangan, hanya ada sedikit pembawa bebas dan resistansi tinggi. Setelah daya dihidupkan, elektron menyerap energi dan melompat ke pita konduksi untuk membentuk arus. Getaran kisi membantu migrasi elektron untuk mengurangi resistansi, dan ketika suhu naik, lebar celah pita berkurang. Peningkatan konsentrasi pembawa menyebabkan resistansi berubah dengan koefisien suhu negatif. Dalam hal mekanisme pemanasan, mengikuti hukum Joule, ketika arus melewati batang silikon karbon, tumbukan antara pembawa dan kisi menghasilkan panas.
  Selama proses kerja, tahap suhu yang berbeda menunjukkan karakteristik yang berbeda: resistansi perlahan menurun dari suhu ruangan hingga 400℃; resistansi menurun secara signifikan dari 400-700℃ dan laju oksidasi meningkat, yang membutuhkan kenaikan suhu yang cepat untuk dilalui; di atas 700℃, lapisan pelindung silikon dioksida yang padat terbentuk di permukaan, laju oksidasi melambat, dan memasuki area kerja yang stabil. Untuk memastikan stabilitas daya, transformator yang dapat disesuaikan atau pengatur daya thyristor diperlukan untuk menyesuaikan tegangan secara real time sesuai dengan suhu. Selain itu, konduktivitas termal tinggi dari batang silikon karbon memungkinkan panasnya dipindahkan dengan cepat ke permukaan, sehingga memanaskan objek yang dipanaskan melalui radiasi dan konveksi. Lapisan pelindung silikon dioksida yang dihasilkan sendiri di permukaannya dapat mencegah oksigen menembus dan memperpanjang umur pakainya. Namun, ketika resistansi meningkat secara tidak normal, tegangan termal menyebabkan fraktur mekanis, atau korosi kimia merusak lapisan oksida, batang silikon karbon akan gagal.