Анализ нестабильности высокотемпературных антикоррозионных платиново-родиевых термопар

Анализ нестабильности высокотемпературных антикоррозионных платинородиевых термопар заключается в следующем:
охрупчивание
Охрупчивание является наиболее распространенным фактором, вызывающим выход из строя термопар. Термоэлектрические электроды термопар склонны к охрупчиванию из-за таких факторов, как загрязнение, рост зерен, окислительно-восстановительные реакции и длительная рекристаллизация при высоких температурах. Термоэлектрические электроды используются в атомных реакторах, где их бомбардируют нейтронами, заставляя один элемент превращаться в другой, изменяя состав термоэлектрического электрода. Родий в бронеплатиновых термопарах родия преобразуется в палладий, а небольшое количество платины сначала превращается в золото, а затем в ртуть, вызывая изменение термоэлектрических свойств и снижение термоэлектрического потенциала. Однако некоторые дешевые металлические термопары, такие как железо, никель-хром, никель-алюминий (кремний), не чувствительны к трансмутации нейтронного излучения. Но превращение меди под действием радиации вызывает существенные изменения в ее составе. Поэтому в присутствии нейтронного излучения более подходящим является использование термопар никель-хром-никель-алюминий, а термопары никель-хром-кремний-никель-кремний (N-типа) являются предпочтительными.
Дефиле
Грязь может повлиять на коэффициент Зеебека термопар. Материалы проводов термопар часто загрязнены примесями из окружающей атмосферы или защитных трубок, а дополнительный потенциал, создаваемый различной степенью загрязнения, также различается. Этот дополнительный потенциал изменит исходные характеристики масштабирования, что является фактором, приводящим к нестабильным значениям показаний термопары. Например, при использовании платино-родий-10 платиновых термопар в керамических трубках, содержащих примеси железа, платиново-родиевые проволоки загрязняются железом, что ухудшает их термоэлектрические характеристики; При использовании в высокотемпературной восстановительной атмосфере, содержащей кремний, платинородиевые проволоки синтезируются в платинокремниевые соединения за счет восстановления кремния до свободного кремния, которые являются хрупкими и ровными проволоками. Изолирующую керамическую трубку, используемую в стандартных термопарах, необходимо очистить царской водкой, обжечь при высокой температуре и указать перфорированную полярность положительного и отрицательного электродов. Если положительный и отрицательный электроды термопары выйдут из строя в общей трубке, платина в исходном платиново-родиевом отверстии проникнет в платиновый электрод и изменит термоэлектрические характеристики стандартной термопары. Все эти условия будут влиять на стабильность термопары.
Под воздействием внешних сил
Интенсивный изгиб или любой другой тип наклепа может вызвать физическую неравномерность внутреннего напряжения, образующегося в проводах термопары, и тщательная эксплуатация может избежать большей части возникающей неравномерности. Собранная термопара также может в некоторой степени уменьшить эту неоднородность за счет соответствующего отжига.
Летучесть термоэлектрических компонентов при высоких температурах
Большинство материалов соединительных проводов для термопар представляют собой сплавы. Поскольку давление паров каждого компонента различно, степень испарения также различается.
Редокс
Нестабильность многих термопар вызвана окислением провода термопары. Медный константан, железный константан, никель-хром-никель-кремний и другие термопары могут подвергаться реакциям окисления. Если термоэлектрический электрод окислен равномерно, воздействие может быть меньшим; Если происходит избирательное окисление, его последствия очень серьезны. При низком парциальном давлении кислорода (т.е. в анаэробных условиях) хром в никель-хромовом электроде подвергается преимущественному окислению и изменяет состав проволоки термопары.