高性能鎢-錸(W-Re)熱電偶的工藝制做方法-高溫下雙封特制填充真空法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種測量超高溫度的高性能鎢-錸(W-Re)熱電偶的工藝制做方法，具體地說是一種在高溫下進行雙封的特制填充真空法
【背景技術】
[0002]在現代高科技發展研究領域和工業生產中，經常需要對極高的溫度進行測量與控制。目前適合準確測量高溫使用的傳感器主要是用W-Re金屬絲做成的熱電偶。鎢和錸都是熔點極高的金屬，這兩種金屬貼在一起產生的接觸電位差與環境溫度成比例的物理特性，是構成用其做成對高溫進行測量的基礎。問題是他們在高溫下都極易被氧化燒毀。在實際應用中，被測的對象如電爐、治煉爐等基本都是處于暴露的空氣中的氧化環境。因此，制做實用熱電偶的關鍵技術在于把鎢-錸(W-Re)金屬絲密封在既能感受到環境溫度又能隔絕與氧氣接觸的特制容器內的微環境里。使用的容器是構成熱電偶主體外殼的特制的陶瓷宇航局。對陶瓷宇航局要采取嚴格的密封技術、管內抽真空、添加除氧劑等措施。
[0003]鎢-錸(W-Re)熱電偶產品水平的技術指標有三:測量精度要高:測高溫的溫上線要高:使用壽命要長，也就是兩高一長。兩高要求以能夠達到當代工業生產要求為限；一長自然是越長越好。
[0004]測溫上限與使用壽命直接與鎢-錸(W-Re)絲是否被氧化緊密相關。因此，制做工藝中的除氧、隔氧、避氧方法至關重要。常用的方法是采用雙層瓷管抽真空、添加除氧劑。
【發明內容】
[0005]本發明提出的方法是本公司在十余年對鎢-錸(W-Re)熱電偶的研制與生產實踐中總結提煉出來的。實踐與分析證明，使用中在瓷管內危害鎢-錸(W-Re)絲的氧分子遇高溫時的逸出。事實上到目前為止國內外傳統工藝方法均沒有考慮到其中的第三項一即逸出氧的存在與危害。
[0006]本發明使用的獨特方法是千度以上高溫環境下進行內、外雙層瓷管的密封。從而消除了逸出氧的危害，大大地提高了產品的高溫上限與使用壽命的指標。
[0007]此外抽真空后，管內還填充了帶有余壓(略高于管外環境壓力)的高純惰性氣體，達到降低在外部壓力下向瓷管內滲入氧氣的條件。
[0008]管內加入特選的吸氧劑達到進一步降低剩余氧的目的。
[0009]用本發明的方法制做的鎢-錸(W-Re)熱電偶已經形成產品，并經過了國內權威機構的使用、檢測和鑒定，達到國內領先的性能指標:精度±0.5% t，測高溫范圍:1900°C，使用壽命:1700h以上
[0010]經過權威機構查新，認為本發明提出的“高溫雙封電真空法”未見國內外文獻報道。
【具體實施方式】
[0011]具體實施的工藝方法是:將W-Re合金絲穿入特制陶瓷雙孔芯內，再放入特制的雙層陶瓷保護內，管的底部放入特選的吸氧劑。將管口密封處留出一個排氣孔，并分別接入抽真空臺和充氣(高純惰性氣體)臺，抽真空過程是在加熱(1100°C)的電爐內進行的，抽到壓力為3*10 7Pa后，關掉真空臺，換充氣臺，充入惰性氣體達到+1.2大氣壓，然后封口完成工藝制作。
【主權項】
1.一種高性能鎢-錸(W-Re)熱電偶的工藝制做方法，包括雙絲焊合、瓷管電真空密封、添加吸氧劑等，其特征在于采用了獨特的在高溫下進行雙封的電真空法，并填充了高純余壓惰性氣體。2.如權利要求1所述的工藝方法，其特征在于采用了千度以上的高溫環境下依次進行內、外雙層瓷管的抽真空和密封的方法。3.如權利要求1所述的工藝方法，其特征在于抽真空的瓷管內還填充了壓力高于環境標準的氣壓的高純度惰性氣體。4.如權利要求1所述的工藝方法，其特征在于瓷管內填加了特選的吸氧劑。
【專利摘要】本發明公開了一種高性能鎢-錸(W-Re)熱電偶的工藝制做方法，具體地說是一種在高溫下進行雙封電真空法。本方法的特點是：熱電偶的內、外雙層瓷管的密封工藝，是在千度以上的高溫下進行的，并向管內填充了帶有余壓的高純惰性氣體，從而達到了高于國內外現有產品的性能指標：精度±0.5％t，測高溫范圍：1900℃，使用壽命：1700h以上。
【IPC分類】G01K7/02, H01L21/66
【公開號】CN105628235
【申請號】CN201410509059
【發明人】張培康
【申請人】張培康, 張錦
【公開日】2016年6月1日
【申請日】2014年9月29日