텅스텐-레늄 열전대
합금의 특성
텅스텐-레늄 열전대는 가장 높은 온도를 측정할 수 있습니다. 이때 여러 요소를 고려해야 합니다. 5% 레늄 함유량 덕분에 양극이 가질 수 있는 경우, 연성과 재결정 온도가 증가합니다. 최대한 열기전력을 얻으려면 음극의 레늄 함유량이 양극의 비율과 최대한 다르게 해야 합니다. 그러나 합금 내 레늄 함유량이 32% 이상일 경우 t°가 1100°C 이상이 되면 금속 간 화합물이 형성되어 측정 정확도가 떨어지게 됩니다. 또한, 이런 합금은 균질하지 않으며, 높은 온도에서 레늄이 증발하게 되어 오차를 증가시킵니다. VR5 및 VR20 열전대의 정확도는 900−2100°C에서 선형적으로 감소합니다. 이를 안정시키기 위해, 텅스텐-레늄 열전대에 실리콘-알칼리 첨가물(KCl 0.1−0.5%, Al 0.1−0.5%, 0.1−0.5% SiO2)을 첨가하여 측정 과정의 오차를 약 3배 줄입니다.
| 번호 | 등급 | % Re | 단면 (mm) | 원료 유형 | 가격 |
|---|---|---|---|---|---|
| 1 | VR5 | 5% | Ø 0.35−0.5 | 와이어 | 협의 |
| 2 | VR20 | 20% | Ø 0.35−0.5 | 와이어 | 협의 |
| 3 | VR5 | 5% | Ø 0.5 이상 | 로드 | 협의 |
보정의 특성
열전대 보정 표는 1968년에 개발되었습니다. 전극의 불균질성과 높은 온도에서 절연체의 차단으로 인해 발생하는 오차 증가에 대한 가장 포괄적인 연구는 VNIIM의 기술 과학자인 고르도프 교수가 수행했습니다. 열전대-·VR의 생산에 대한 기술 조건은 1973년에 수립되었고, 1977년에는
텅스텐-레늄 열전대의 교정은 여러 연구 기관에서 수행되었습니다: 우랄 계량 연구소(예카테린부르크), "Thermopribor" 디자인 사무소(리비우), 및 NPO "LUCH"(포돌스크). 열전대의 NSC는 진공 오븐에서 은, 구리, 니켈, 백금, 로듐, 이리듐, 탄탈 와이어를 열전대의 작업 스파이크에 감아 녹이면서 결정되었습니다. 플래티넘 용융점까지의 교정 오차는 로듐 지점에서 평가되었습니다. VR 열전대의 표시는 광학 온도계 및 PR30/6 열전대(t°최대 1800°C)와 비교되었습니다. 과학 기관의 전문가들은 VR 열전대의 80%가 최대 1%의 편차를 가졌다는 결론을 내렸습니다.
성분 비율의 변동
열전극 와이어의 기술 조건에 따르면, 합금 내 레늄 함유량의 변동은 0.5%를 넘지 않으며 불순물의 비율은 0.1%를 넘지 않도록 허용됩니다. 따라서, 다양한 와이어 배치들은 열기전력의 변동성을 가집니다. t°1500°C까지의 와이어 스풀에서는 50μV까지의 열기전력 변동이 허용됩니다.
생산
지난 세기의 80년대에 VR20 및 VR5(ΒΡ5) 열전극 와이어의 생산량은 연간 약 150kg이었습니다. 열전극 와이어는 항공 제작 설계 사무소 및 연구 기관의 복합 재료 생산 기술에 사용되었습니다. 이 재료의 주요 소비자는 금속 산업이었습니다.
와이어는 분말 야금법을 통해 제조됩니다. 텅스텐 분말과 암모니아 염(NH4 ReO4)을 혼합하여 소결판으로 성형한 후, 융합하고 와이어로 압연합니다. 이 합금에서 변동하는 레늄 비율 때문에 열전대의 열전 특성을 획기적으로 최적화할 수는 없었습니다. 그럼에도 불구하고 최근 마이크로 야금 분야에서는 합금 나노 첨가물과 금속 분석 향상 덕분에 약간의 발전이 있었습니다.
사용
이들은 관성 또는 진공 환경에서만 사용됩니다. 열전대의 응용 영역을 확장하기 위해 산화 및 탄소 환경(예: 흑연 가열기를 사용하는 진공 오븐)에서 보호하기 위해 비활성 가스로 채워진 밀봉된 특수 커버가 개발되었습니다.
몰리브덴 커버에 위치한 밀봉된 열 변환기는 진공 오븐에서 분말 알약 소결 공정을 모니터링하기 위해 설계되었습니다. 이러한 변환기의 작동 수명은 t°1750°C에서 공격적인 환경에서 최대 1000시간입니다. 또한, 산화 환경에서 1600°C의 온도에서 2−3천 시간의 작업 수명을 갖는 백아니단(단결정 알루미늄)으로 제조된 다양한 VR 밀봉 변환기가 개발되었습니다. 이들은 소금, 유리 및 금속의 용융 장치 모니터링에도 사용됩니다.
이러한 열 변환기는 매우 공격적인 환경에서 사용되며, 작업 수명은 주로 보호 커버의 내구성에 의존합니다. 1000 - 1700°C 범위에서 허용 오차가 0.5%이어야 하는 경우 플래티넘-로듐 열전대를 사용합니다.
공급
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