[发明专利]高性能钨-铼(W-Re)热电偶的工艺制做方法-高温下双封特制填充真空法

说明书

技术领域

本发明涉及一种测量超高温度的高性能钨-铼(W-Re)热电偶的工艺制做方法，具体地说是一种在高温下进行双封的特制填充真空法

背景技术

在现代高科技发展研究领域和工业生产中，经常需要对极高的温度进行测量与控制。目前适合准确测量高温使用的传感器主要是用W-Re金属丝做成的热电偶。钨和铼都是熔点极高的金属，这两种金属贴在一起产生的接触电位差与环境温度成比例的物理特性，是构成用其做成对高温进行测量的基础。问题是他们在高温下都极易被氧化烧毁。在实际应用中，被测的对象如电炉、治炼炉等基本都是处于暴露的空气中的氧化环境。因此，制做实用热电偶的关键技术在于把钨-铼(W-Re)金属丝密封在既能感受到环境温度又能隔绝与氧气接触的特制容器内的微环境里。使用的容器是构成热电偶主体外壳的特制的陶瓷宇航局。对陶瓷宇航局要采取严格的密封技术、管内抽真空、添加除氧剂等措施。

钨-铼(W-Re)热电偶产品水平的技术指标有三：测量精度要高：测高温的温上线要高：使用寿命要长，也就是两高一长。两高要求以能够达到当代工业生产要求为限；一长自然是越长越好。

测温上限与使用寿命直接与钨-铼(W-Re)丝是否被氧化紧密相关。因此，制做工艺中的除氧、隔氧、避氧方法至关重要。常用的方法是采用双层瓷管抽真空、添加除氧剂。

发明内容

本发明提出的方法是本公司在十余年对钨-铼(W-Re)热电偶的研制与生产实践中总结提炼出来的。实践与分析证明，使用中在瓷管内危害钨-铼(W-Re)丝的氧分子遇高温时的逸出。事实上到目前为止国内外传统工艺方法均没有考虑到其中的第三项---即逸出氧的存在与危害。

本发明使用的独特方法是千度以上高温环境下进行内、外双层瓷管的密封。从而消除了逸出氧的危害，大大地提高了产品的高温上限与使用寿命的指标。

此外抽真空后，管内还填充了带有余压(略高于管外环境压力)的高纯惰性气体，达到降低在外部压力下向瓷管内渗入氧气的条件。

管内加入特选的吸氧剂达到进一步降低剩余氧的目的。

用本发明的方法制做的钨-铼(W-Re)热电偶已经形成产品，并经过了国内权威机构的使用、检测和鉴定，达到国内领先的性能指标：精度±0.5％t，测高温范围：1900℃，使用寿命：1700h以上

经过权威机构查新，认为本发明提出的“高温双封电真空法”未见国内外文献报道。

具体实施方式

具体实施的工艺方法是：将W-Re合金丝穿入特制陶瓷双孔芯内，再放入特制的双层陶瓷保护内，管的底部放入特选的吸氧剂。将管口密封处留出一个排气孔，并分别接入抽真空台和充气(高纯惰性气体)台，抽真空过程是在加热(1100℃)的电炉内进行的，抽到压力为3*10^-7Pa后，关掉真空台，换充气台，充入惰性气体达到+1.2大气压，然后封口完成工艺制作。