Silikon karbida dan silikonnitrida termokopel

1. Tinjauan Produk

Bahan inti:

Silikon karbida (Sic) : Semikonduktor pita lebar (3.2EV), tinggi-tahan suhu (≤1600 ℃), konduktivitas termal yang tinggi (120-490 w/M·K), dan tahan terhadap guncangan termal.

Silikonnitrida (Si₃n₄) : Isolator keramik (Lebar celah pita 4.5EV), kekuatan mekanik yang tinggi (Kekuatan Lentur> 800Mpa), resistensi oksidasi (≤1400 ℃), dan koefisien ekspansi termal yang rendah (3.2×10⁻⁶/℃).

Keuntungan Gabungan: SiC berfungsi sebagai elemen sensitif dari termokopel, sedangkan Si₃n₄ bertindak sebagai selubung pelindung/lapisan isolasi, secara bersama -sama meningkatkan tinggi-Stabilitas suhu dan resistensi korosi.

2. Parameter Kinerja Utama

Kondisi uji rentang indeks parameter

Kisaran pengukuran suhu: -50 ℃ hingga 1800 ℃, panjang-Istilah operasi yang stabil ≤1600 ℃

Nilai akurasi ± 0,5%t atau ±1.5 ℃, dikalibrasi pada 1000 ℃

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

Output potensial termoelektrik: 10-50 mV/℃, kompatibel dengan S-ketik dan b-ketik termokopel

Resistensi isolasi ≥100 mΩ (di 1000 ℃), tegangan uji 500VDC

Kekuatan tegangan tahan ≥5 kV/mm, dan ketebalan casing si₃n₄ adalah 1mm

3. Penjelasan terperinci tentang sifat material

Elemen termokopel silikon karbida

Jenis doping:n-jenis (nitrogen-doped) atau p-jenis (aluminium-doped), dengan koefisien Seebeck yang dapat mencapai 200-400 μV/K.

Resistensi korosi: tahan terhadap erosi oleh logam cair (Al, Cu) dan gas asam (So₂, hcl).

Diri sendiri-Karakteristik kalibrasi: sic memiliki stabilitas kisi yang lebih baik daripada termokopel logam (misalnya Tipe k) pada suhu tinggi, dengan tingkat melayang < 0.1%/1000h@1200 ° C.

Struktur pelindung silikonnitrida

Multi-Desain Lapisan

Lapisan padat: 99.5% kemurnian si₃n₄, porositas < 0.5%, preventing slag penetration.

Lapisan Berpori: 20-30% porositas, mengurangi tekanan termal (waktu siklus termal> 5.000 kali).

Perawatan Antarmuka: SiC-Lapisan transisi gradien Si₃n₄ untuk mengurangi microcracks yang disebabkan oleh ketidakcocokan ekspansi termal.

4. Desain Struktur Produk

Model Standar:

Jenis kawat telanjang: Φ0,5-Kawat SIC 1.0mm, secara langsung terpapar ke lingkungan pengukuran (dengan suasana inert diperlukan).

Jenis Lapis Baja: SIC Wire + Lapisan isolasi MGO + Lengan Si₃n₄ (diameter luar Φ3-6mm), Bable untuk instalasi.

Varian Khusus:

Multi-Pengukuran Suhu Titik: Tabung tunggal mengintegrasikan beberapa pasang persimpangan SIC, dengan resolusi spasial ±2mm.

Transmisi Nirkabel: Dibangun-Dalam modul Lora, masa pakai baterai> 3 tahun (di lingkungan di bawah 800 ℃).

5. Keuntungan dibandingkan termokopel tradisional

Karakteristik: sic/Termokopel si₃n₄ - Termokopel logam (seperti tipe B)

Suhu operasi maksimum: 1800 ℃ (pendek-ketentuan) - 1820 ℃ (platinum-Rhodium volatile)

Properti antioksidan tidak memerlukan gas pelindung (digunakan di udara), tetapi perlu h₂/Perlindungan AR (> 1500 ℃)

Kekuatan Mekanik: Anti-pembengkokan (Lengan Si₃n₄). Kawat platinum cenderung rusak

Biayanya-Umpan Hidup lebih dari 2 tahun (Untuk pengukuran suhu kontinu baja cair), dan platinum-Pasangan Rhodium perlu diganti rata -rata 1,2 kali per tahun