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浅谈钨铼热电偶的特点与应用

摘要:本文主要介绍钨铼热电偶的特点及适用场合,以及钼管硅化后的性能改进。

  关键词:钨铼热电偶,真空,气氛保护,硅化钼管

1.引言

钨铼热电偶的特点与我们日常见到的灯泡很相似,把钨铼热电偶丝比作是灯丝,保护管比作是灯泡的玻璃外壳最恰当不过了。灯泡的灯丝只能在真空中或惰性气体中才能正常发光,一旦灯泡的气密性变差或玻璃外壳突然损坏,接通电源的灯丝会立刻会被氧化。

钨铼热电偶适用于真空、氢气、氮气、氦气、氩气等惰性气体保护的气氛中使用。因为该保护气氛与钨铼热电偶丝及钼钨保护管有很好的亲和力,而铂铑热电偶丝在该保护气氛中存在着容易被劣化的特点。为此,钨铼热电偶在真空等气氛保护炉中得到了广泛的应用。

2、钨铼热电偶丝的特点

  (1) 不适合于氧化气氛炉

  钨铼热电偶丝的熔点为3120~3360℃,最高使用温度为3000℃,测温精度等级与铂铑热电偶相当。钨铼热电偶丝不抗氧化,在300℃以上的氧化气氛中会被迅速氧化,在氧化气氛中使用必须采用高温气密性好的保护管,并需要排空保护管内的空气。

  (2) 适用于真空及气氛保护炉

   因真空及惰性气体对钨铼热电偶丝起到保护作用,而铂铑热电偶丝恰恰相反,在真空及惰性气氛保护炉中极易被劣化,在理想状态 (惰性气氛中不含腐蚀元素)钨铼热电偶丝可以直接在气氛保护炉中使用。而在实际生产过程中,因产品结构的特殊性,在烧结过程中往往会产生各种腐蚀元素,通常情况下绝大部分惰性气氛保护炉在选用钨铼热电偶的过程中,同样需要采用抗氧化类型的钨铼热电偶,所谓抗氧化类型,即保护管高温气密性好,在高温状态能有效地隔绝炉膛气氛进入保护管内。本公司在生产钨铼热电偶的过程中,内保护管选用硅化钼管,外保护管选用高纯刚玉管,经过十几年的使用验证,该方案的可靠性得到了客户的广泛认可。

  (3)硅化钼管的特点

   所谓硅化,是将钼管的内外管壁深层渗透形成一层抗氧化层(0.1-0.3mm),整个硅化过程在高温窑炉中进行,用时约22小时。硅化层的熔点为2050℃,经硅化后的保护管可长期在1600℃~1800℃氧化气氛或气氛保护炉内使用(氧化气氛中使用寿命略短)。

总结

  钨铼热电偶的应用广泛,在真空及惰性气氛保护炉中其优越性更显突出,使用寿命是铂铑热电偶的4~5倍,随着新产品,新技术的发展,真空及惰性气氛保护炉的运用会越来越多,测温要求也会越来越高,对钨铼热电偶的需求也会越来越多。