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,接通电源灯丝会立即被氧化。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偶丝及钼保护管有很好的亲和力,而铂铑偶丝在该保护气氛中存在着很容易劣化的特点。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同。钨铼偶丝不抗氧化,在300℃以上的氧化气氛中将迅速被氧化,在氧化气氛中使用必须采用高温气密性好的保护管,并要永久性的排空保护管内的空气。
(2) 特别适用于真空及气氛保护炉
因真空及保护气氛对钨铼偶丝起到保护作用,而铂铑偶丝恰恰相反,在真空及气氛保护炉中极易被劣化,在理想状态 (保护气氛中不含腐蚀元素)钨铼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出多种多样的腐蚀元素,通常情况下绝大部分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或硅化二硅化钼管,外保护管选用特纯刚玉管,经过十几年上万次的使用验证,该保护管是目前国内外气密性最好及最抗腐蚀的保护管。
(3)硅化钼管的特点
所谓硅化,是将钼管(或二硅化钼管)的深层渗透及管壁的内外形成一层抗氧化层(0.1-0.3mm),整个硅化过程在高温炉中进行,约18~22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仗用(氧化气氛使用寿命要短些)。
总结
钨铼热电偶的应用比较广泛,在真空及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,价格是铂铑热电偶的0.5~0.8倍,目前国内制造钨铼热电偶的厂家不是太多,尤其是能制造出使用寿命长、稳定性好的厂家不足10家,其原因是采用的内保护管不合适,不能有效地隔绝炉内腐蚀气氛的进入。