炭化シリコンと窒化シリコンの熱電対

1。製品の概要

コア素材：

炭化シリコン (sic) ：ワイドバンドギャップ半導体 (3.2ev)、 高い-温度耐性 (≤1600℃)、高い熱伝導率 (120-490 w/m·k)、および熱ショックに耐性があります。

窒化シリコン (si₃n₄) ：セラミック絶縁体 (バンドギャップ幅4.5EV)、高い機械的強度 (曲げ強度> 800mpa)、酸化抵抗 (≤1400℃)、および低係数の熱膨張 (3.2×10〜/℃)。

組み合わせた利点：SICは熱電対の敏感な要素として機能しますが、Si₃n₄は保護鞘として機能します/断熱層、共同で高強化-温度の安定性と腐食抵抗。

2。キーパフォーマンスパラメーター

パラメーターインデックス範囲のテスト条件

温度測定範囲： -50 ℃〜1800℃、長い-用語安定操作 ≤1600℃

精度グレード ± 0.5%tまたは ±1.5℃、1000℃で較正されています

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

熱電電位出力：10-50 mv/℃、sと互換性があります-タイプとb-Thermocouppleを入力します

絶縁抵抗 ≥100 mΩ (1000℃で)、テスト電圧500VDC

耐電圧強度はです ≥5 kV/mm、およびsi₃n₄ケーシングの厚さは1mmです

3。材料特性の詳細な説明

シリコン炭化物熱電子要素

ドーピングタイプ：n-タイプ (窒素-ドープ) またはp-タイプ (アルミニウム-ドープ)、200に達することができるシーベック係数を使用します-400 μv/K.

腐食抵抗：溶融金属による侵食に対する耐性 (アル、cu) および酸性ガス (so₂、hcl)。

自己-キャリブレーション特性：SICは、金属の熱電対よりも格子安定性が向上しています (例えばKタイプ) 高温で、ドリフト率があります < 0.1%/1000h@1200 ° C.

窒化シリコン保護構造

マルチ-レイヤーデザイン

濃い層：99.5% 純度si₃n₄、気孔率 < 0.5%, preventing slag penetration.

多孔質層：20-30% 気孔率、熱応力を緩和します (サーマルサイクル時間は5,000回以上)。

インターフェース処理：sic-Si₃n₄勾配遷移層熱膨張の不一致によって引き起こされるマイクロクラックを減らす。

4。製品構造設計

標準モデル：

裸のワイヤータイプ： Φ0.5-測定環境に直接さらされた1.0mm SICワイヤ (不活性雰囲気が必要です)。

装甲タイプ：SICワイヤー + MGO断熱層 + si₃n₄スリーブ (外径 Φ3-6mm)、設置のためのベーブル。

特別なバリアント：

マルチ-ポイント温度測定：単一のチューブは、SIC接合の複数のペアを統合し、空間解像度は ±2mm。

ワイヤレストランスミッション：ビルド-LORAモジュールでは、バッテリー寿命以上 (800℃未満の環境で)。

5。従来の熱電対に対する利点

特性：sic/si₃n₄熱電対 - 金属熱電対 (タイプbなど)

最大動作温度：1800℃ (短い-学期) - 1820℃ (白金-ロジウムは揮発性です)

抗酸化物質は保護ガスを必要としません (空気で使用)、しかし、h₂が必要です/AR保護 (> 1500℃)

機械的強度：アンチ-曲げ (si₃n₄スリーブ)。プラチナワイヤーは破損する傾向があります

コスト-利益寿命は2年以上です (溶融鋼の連続温度測定用)、およびプラチナ-ロジウムカップルは年間平均1.2回交換する必要があります