Siliziumkarbid und Siliziumnitrid -Thermoelement

1. Produktübersicht

Kernmaterialien:

Siliziumkarbid (Sic) : Breiter Bandgap -Halbleiter (3.2ev), hoch-temperaturbeständig (≤1600 ℃), hohe thermische Leitfähigkeit (120-490 w/M·K)und resistent gegen thermischen Schock.

Siliziumnitrid (Si₃n₄) : Keramikisolator (Bandlückenbreite 4.5ev), hohe mechanische Stärke (Biegefestigkeit> 800 mPa)Oxidationsresistenz (≤1400 ℃)undniedriger Wärmeausdehnung (3.2×10⁻⁶/℃).

Kombinierte Vorteile: SIC dient als empfindliches Element des Thermoelements, während SI₃n₄ als Schutzscheide fungiert/Isolierschicht, gemeinsam hoch erhöht-Temperaturstabilität und Korrosionsbeständigkeit.

2. Schlüsselleistungsparameter

Parameter -Index -Bereichstestbedingungen

Temperaturmessbereich: -50 ℃ bis 1800 ℃, lang-Begriff stabiler Betrieb ≤1600 ℃

Genauigkeitsnote ± 0,5%t oder ±1,5 ℃, kalibriert bei 1000 ℃

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

Thermoelektrischer Potentialausgang: 10-50 mV/℃, kompatibel mit s-Typ und b-Typ Thermoelemente

Isolationsresistenz ≥100 mΩ (bei 1000 ℃), Testspannung 500VDC

Die Standspannungsstärke ist ≥5 kv/mm, und die Dicke des Si₃n₄ -Gehäuses beträgt 1 mm

3.. Detaillierte Erläuterung der Materialeigenschaften

Silizium -Carbid -Thermoelementelement

Doping -Typ:n-Typ (Stickstoff-dotiert) oder p-Typ (Aluminium-dotiert)mit einem Seebeck -Koeffizienten, der 200 erreichen kann-400 μV/K.

Korrosionsresistenz: Erosion durch geschmolzene Metalle resistent (Al, cu) und saure Gase (So₂, Hcl).

Selbst-Kalibrierungseigenschaften: SIC hat eine bessere Gitterstabilität als Metallthermoelemente (z.B. K Typ) bei hohen Temperaturen mit einer Driftrate von < 0.1%/1000h@1200 ° C.

Siliziumnitridschutzstruktur

Multi-Ebenendesign

Dichte Schicht: 99,5% Reinheit si₃n₄, Porosität < 0.5%, preventing slag penetration.

Poröse Schicht: 20-30% Porosität, lindern thermische Stress (Wärmeleitungszeiten> 5.000 Mal).

Schnittstellenbehandlung: sic-Si₃n₄ -Gradientenübergangsschicht zur Reduzierung von Mikrorissen, die durch mismatisierende thermische Expansionsfehlanpassung verursacht werden.

4. Produktstrukturdesign

Standardmodell:

Nackter Drahttyp: Φ0,5-1,0 mm sic Draht, direkt der Messumgebung ausgesetzt (mit inerter Atmosphäre erforderlich).

Gepanzerter Typ: SiC -Draht + MGO -Isolationsschicht + Si₃n₄ Hülle (Außendurchmesser Φ3-6 mm)für die Installation babel.

Besondere Variante:

Multi-Punkttemperaturmessung: Ein einzelnes Rohr integriert mehrere Paare von SIC -Übergängen mit einer räumlichen Auflösung von ±2mm.

Wireless Getriebe: gebaut-im Lora -Modul, Akkulaufzeit> 3 Jahre (In einer Umgebung unter 800 ℃).

5. Vorteile gegenüber traditionellen Thermoelementen

Eigenschaften: sic/Si₃n₄ Thermoelement - Metallthermoelche (wie Typ B)

Maximale Betriebstemperatur: 1800 ℃ (kurz-Begriff) - 1820 ℃ (Platin-Rhodium ist flüchtig)

Antioxidative Eigenschaften erfordert kein Schutzgas (in Luft verwendet)braucht aber H₂/Ar -Schutz (> 1500 ℃)

Mechanische Stärke: Anti-Biegen (Si₃n₄ Hülle). Platindraht ist anfällig für Bruch

Die Kosten-Die Lebensdauer von Nutzen beträgt über 2 Jahre (Für die kontinuierliche Temperaturmessung von geschmolzenem Stahl)und der Platin-Das Rhodiumpaar muss durchschnittlich 1,2 -mal pro Jahr ersetzt werden