Siliciumcarbid og siliciumnitrid termoelement

1. Produktoversigt

Kernematerialer:

Siliciumcarbid (Sic) : Bred bandgap halvleder (3.2ev), høj-temperaturbestandig (≤1600 ℃), høj termisk ledningsevne (120-490 w/m·K), og modstandsdygtig over for termisk chok.

Siliciumnitrid (Si₃n₄) : Keramisk isolator (båndgap bredde 4.5ev), høj mekanisk styrke (Bøjningsstyrke> 800mpa), oxidationsmodstand (≤1400 ℃)og lav koefficient for termisk ekspansion (3.2×10⁻⁶/℃).

Kombinerede fordele: Sic fungerer som det følsomme element i termoelementet, mens Si₃n₄ fungerer som den beskyttende kappe/isolerende lag, i fællesskab forbedrer højt-Temperaturstabilitet og korrosionsbestandighed.

2.nøgleprestationsparametre

Parameterindeksområde Testbetingelser

Temperaturmålingsområde: -50 ℃ til 1800 ℃, lang-udtryk stabil drift ≤1600 ℃

Nøjagtighedsklasse ± 0,5%t eller ±1,5 ℃, kalibreret ved 1000 ℃

Responstid < 3 seconds (bare wire) / < 8 seconds (with sleeve) Step temperature change (500℃→600℃)

Termoelektrisk potentiel output: 10-50 mV/℃, kompatibel med s-type og b-Skriv termoelementer

Isoleringsmodstand ≥100 mΩ (ved 1000 ℃), testspænding 500VDC

Modstandsspændingsstyrken er ≥5 kV/mm, og tykkelsen af ​​si₃n₄ -huset er 1 mm

3. detaljeret forklaring af materielle egenskaber

Siliciumcarbidtermoelementelement

Dopingtype:n-type (nitrogen-dopet) eller s-type (aluminium-dopet), med en sebeck -koefficient, der kannå 200-400 μV/K.

Korrosionsbestandighed: modstandsdygtig over for erosion med smeltede metaller (Al, cu) og sure gasser (Så₂, HCL).

Selv-Kalibreringsegenskaber: SIC har bedre gitterstabilitet end metaltermoelementer (f.eks. K type) Ved høje temperaturer, med en drivhastighed på < 0.1%/1000h@1200 ° C.

Siliciumnitridbeskyttelsesstruktur

Multi-Lagdesign

Tæt lag: 99,5% Renhed si₃n₄, porøsitet < 0.5%, preventing slag penetration.

Porøst lag: 20-30% Porøsitet, lindrer termisk stress (Termiske cyklustider> 5.000 gange).

Interfacebehandling: SIC-Si₃n₄ gradientovergangslag for at reducere mikrokrakker forårsaget af termisk ekspansionsmatch.

4. produktstrukturdesign

Standardmodel:

Bare ledningstype: Φ0,5-1,0 mm SIC -ledning, der er direkte udsat for målemiljøet (med inert atmosfære krævet).

Armored type: Sic Wire + MGO -isoleringslag + Si₃n₄ ærme (ydre diameter Φ3-6mm), babel til installation.

Speciel variant:

Multi-Måling af punkttemperatur: Et enkelt rør integrerer flere par SIC -kryds med en rumlig opløsning på ±2mm.

Trådløs transmission: Bygget-I Lora -modulet, batteriets levetid> 3 år (i et miljø under 800 ℃).

5. Fordele i forhold til traditionelle termoelementer

Karakteristika: sic/Si₃n₄ termoelement - Metaltermoelement (såsom type B)

Maksimal driftstemperatur: 1800 ℃ (kort-semester) - 1820 ℃ (Platinum-Rhodium er ustabil)

Antioxidantegenskab kræver ikke beskyttende gas (Brugt i luft), men har brug for h₂/AR beskyttelse (> 1500 ℃)

Mekanisk styrke: Anti-bøjning (Si₃n₄ ærme). Platinumtråd er tilbøjelig til brud

Omkostningerne-Fordel levetid er over 2 år (Til kontinuerlig temperaturmåling af smeltet stål)og platinen-Rhodium -par skal udskiftes i gennemsnit 1,2 gange om året