Kiselkarbid och termoelement i kisel

1. Produktöversikt

Kärnmaterial:

Kiselkarbid (Sic) : Bred bandgap halvledare (3.2ev)med hög-temperaturbeständig (≤1600 ℃), hög värmeledningsförmåga (120-490 w/m·K)och resistent mot termisk chock.

Kiselnitrid (Si₃n₄) : Keramisk isolator (Band Gap Width 4.5ev), hög mekanisk styrka (Böjningsstyrka> 800MPA), oxidationsmotstånd (≤1400 ℃)och låg värmekoefficient (3.2×10⁻⁶/℃).

Kombinerade fördelar: SIC fungerar som det känsliga elementet i termoelementet, medan Si₃n₄ fungerar som den skyddande manteln/isolerande lager, tillsammans förbättrar högt-temperaturstabilitet och korrosionsbeständighet.

2. Viktiga prestationsparametrar

Parameterindexområde Testförhållanden

Temperaturmätningsområde: -50 ℃ till 1800 ℃, lång-term stabil drift ≤1600 ℃

Noggrannhet ± 0,5%t eller ±1,5 ℃, kalibrerad vid 1000 ℃

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

Termoelektrisk potentialutgång: 10-50 mV/℃, kompatibel med s-typ och b-typ termoelement

Isoleringsmotstånd ≥100 mΩ (vid 1000 ℃), testspänning 500VDC

Motståndets spänningsstyrka är ≥5 KV/mm och tjockleken på Si₃n₄ -höljet är 1 mm

3. Detaljerad förklaring av materialegenskaper

Termoelementelement

Dopningstyp:n-typ (kväve-dopad) eller s-typ (aluminium-dopad), med en Seebeck -koefficient som kannå 200-400 μV/K.

Korrosionsbeständighet: resistent mot erosion genom smälta metaller (Al, Cu) och sura gaser (So₂, hcl).

Själv-Kalibreringsegenskaper: SIC har bättre gitterstabilitet än metalltermoelement (till exempel K -typ) vid höga temperaturer, med en drifthastighet av < 0.1%/1000h@1200 ° C.

Kiselnitridskyddsstruktur

Mång-skiktdesign

Tätt lager: 99.5% renhet si₃n₄, porositet < 0.5%, preventing slag penetration.

Poröst lager: 20-30% porositet, lindra termisk stress (Termiska cykeltider> 5 000 gånger).

Gränssnittsbehandling: SIC-Si₃n₄ Gradientövergångsskikt för att minska mikrokrackor orsakade av termisk expansionsmatchning.

4. Produktstrukturdesign

Standardmodell:

Bare trådtyp: Φ0,5-1,0 mm SIC -tråd, direkt utsatt för mätmiljön (med inert atmosfär som krävs).

Pansar typ: sic tråd + MGO -isoleringsskikt + Si₃n₄ ärm (ytterdiameter Φ3-6mm), babel för installation.

Särskild variant:

Mång-Punkttemperaturmätning: Ett enda rör integrerar flera par SIC -korsningar, med en rumslig upplösning av ±2mm.

Trådlös växellåda: Byggd-I Lora -modulen, batteritid> 3 år (i en miljö under 800 ℃).

5. Fördelar jämfört med traditionella termoelement

Egenskaper: SIC/Si₃n₄ termoelement - Termoelement (som typ B)

Maximal driftstemperatur: 1800 ℃ (kort-kalla) - 1820 ℃ (platina-Rhodium är flyktig)

Antioxidantegenskap kräver inte skyddande gas (används i luft), men behöver h₂/AR -skydd (> 1500 ℃)

Mekanisk styrka: Anti-böjning (Si₃n₄ ärm). Platina tråd är benägen att bryta

Kostnaden-Förmånslivslängden är över 2 år (För kontinuerlig temperaturmätning av smält stål)och platina-Rhodiumpar måste bytas ut i genomsnitt 1,2 gånger per år