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    關于制作熱電偶的材料

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           熱電偶是溫度測量儀表中常用的測溫元件,是由兩種不同成分的導體兩端接合成回路時,當兩接合點 熱電偶溫度不同時,就會在回路內產生熱電流。如果熱電偶的工作端與參比端存有溫差時,顯示儀表將會指示出熱電偶產生的熱電勢所對應的溫度值。熱電偶的熱電動熱將隨著測量端溫度升高而增長,它的大小只與熱電偶材料和兩端的溫度有關,與熱電極的長度、直徑無關。各種熱電偶的外形常因需要而極不相同,但是它們的基本結構卻大致相同,通常由熱電極、絕緣套保護管和接線盒等主要部分組成,通常和顯示儀表,記錄儀表和電子調節器配套使用。

           用于制作熱電偶測溫元件的材料。主要為金屬材料,也有非金屬材料,如石墨。1821年,塞貝克(T.J.Seebeck)發現:兩種不同導體端點相接,并使兩端結點處在不同的溫度中,則在兩導體組成的電路中產生電動勢。熱電偶是應用這種熱電效應原理制成的測量溫度的元件。(含銠為10%的鉑合金與鉑組成的熱電偶)熱電偶在1885年首先研制成功,1890年前后獲得實際應用。Fe/(Cu-43Ni)熱電偶于1910年開始使用,(Ni-10Cr)/(Ni-3Mn-2Al-1Si) 熱電偶在 次世界大戰期間獲得工業應用。

           金屬的熱電性同化學成分和組織結構有關。熱電偶材料通常要求化學成分均勻(包括不同批號生產的材料之間以及單根絲沿長度方向的均勻性),使用過程中性能穩定并不受環境污染,使用溫度范圍較寬,高溫強度良好,容易加工成型,價格便宜等。

           廣泛使用的熱電偶有鉑銠/鉑熱電偶,鎳鉻/鎳硅(鋁)熱電偶,鎳鉻/康銅熱電偶,鐵/康銅熱電偶和銅/康銅熱電偶等。這些品種具有優異的綜合性能,已被中國和其他國家列為標準熱電偶產品。

           除了上述標準熱電偶,還發展出特殊條件下使用的非標準熱電偶。鎢錸熱電偶是60年代發展起來的一種高溫熱電偶,有W/(W-26Re),(W-3Re)/(W-25Re),(W-5Re)/(W-26Re)和(W-5Re)/(W-20Re)等。長期使用溫度為2000~2400℃,短期使用很高可達3000℃。在低溫熱電偶中,(Au-2.1Co)/Cu熱電偶,在10K以上的熱電勢率大于10μV/K;金中含有微量(約0.07原子百分比)鐵的合金與鎳鉻合金組成的熱電偶,在液氦溫度(4K)的熱電勢率大于10μV/K,都是較好的。


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