钨铼热电偶的生产工艺及使用
钨铼热电偶的生产工艺及使用
钨铼热电偶是耐高温热电偶。它具有温度一电势线性关系好,热稳定性可靠,价格便宜等优点。与显示仪表配套,可直接测量液体、蒸汽和气体介质等的温度。它可以部分替代铂铑热电偶作为高新冶金工业、高温电子热电系统结构工程及空间运载工具,核反应堆的超高温测量工具。
钨铼热电偶热电势对温度的关系符合ZBN05003—88分度表,等同 ASTME696—84标准。在真空、还原、惰性气氛中,可在0~2300℃范围内使用。采用特殊保护管的钨铼偶也可以在1600℃下的氧化气氛中长期使用,其价格较铂铑热电偶低。
(一)生产工艺:
1、预合金粉末制备
按照重量百分比称负极材料和正极材料的各组分,分别制备负极材料和正极材料,采用高能分散方法,反三速度80-150r/min,分散时间15-20h
2、成型
机械压制成型,压力150-450Mpa,时间15-20s
3、预烧结
在还原气氛下1300-1500°*3h
4、垂熔
分两段,第一段:2000A*20min,第二段:2800-3300A*450min
5、旋锻:
温度1300-1600°,道次压缩率大于25%,加工尺寸范围10%-20%
6、清洗
碱液电解清洗,碱液浓度:15-20%,电解电压30-100V,时间5s
7、退火
成品丝材退火温度1200-1500°,时间30-60min
8、成品包装
真空包装
(二)钨铼热电偶的使用情况:
1、钨铼热电偶的使用。目前测量1600℃以上的温度,多采用非接触法,但是,该种方法的误差较大,如用接触法则能准确地测出真实温度。在高温热电偶中,贵金属热电偶价格昂贵且最高温度也只能在1800℃以下,而钨铼热电偶不仅测温上限高,而且稳定性好,因此,钨铼热电偶在冶金、建材、航天、航空及核能等行业都得到广泛应用。我国的钨资源丰富,钨铼热电偶价格便宜,可以部分取代贵金属热电偶,它是高温测试领域中很有前途的测温材料。
2、使用温度。它的最高使用温度可达到2800℃,可是,在高于2300℃时,数据分散。因此,使用温度最好在2000℃左右。
3、使用环境气氛。钨铼热电偶极易氧化,适于在惰性或干燥氢气中使用,或用致密的保护管使其与氧隔绝才能使用。不能用于含碳气氛(如在含碳氢化合物的气氛中使用,温度超过1000℃即受腐蚀)。钨或钨铼在含碳气氛中容易生成稳定的碳化物,以致降低其灵敏度并引起脆断,在有氢气存在的情况下,会加速碳化。
4、钨铼热电偶抗氧化。该问题一直是国内外学者所关注的课题,并致力于研究解决。我公司采用了国际先进制做工艺,成功研制开发了装配式高温高压W-Re热电偶,该项目曾在1999~2001年度内评为“北京市火炬计划项目”项目编号为99353。该产品的测温范围为0~1800℃,广泛用于冶金、焦化、化工窑炉、热处理、玻璃等行业,它具有精度高,价格低、性能稳定、不受工作环境气氛的限制等优点,是代替铂铑热电偶的理想产品。