高温钨铼热电偶

高温钨铼热电偶是1930年由戈德克（GoedecKe）首先研制出来的，高温钨铼热电偶是测量1800℃以上的工业热电偶中性能的热电偶。目前以美国Hoskins公司产品和ARi公司实体型防氧化钨铼热电偶（保护管：外保护管为金属陶瓷使用温度为1600℃，主要用于煤气化炉、硫化炉等恶劣环境，还用于S型或其它廉金热电偶不适宜使用的含H2S或SO2的场合）技术在国际上。

    高温钨铼热电偶采用实体型结构解决了钨铼热电偶高温抗氧化问题。其特点是耐高温，抗氧化。可在氧化，还原或两者交替气氛中使用，而且价格便宜，仅为铂铑偶的1/2-1/4。  产品主要应用于冶金、化工、耐火材料等炉窑及煤气化炉或硫磺回收装置的温度测量。

高温钨铼热电偶选型表
 

高温钨铼热电偶的应用
1、冶金工业、粉末冶金
    粉末冶金制品通常是在H2等还原性气氛下生产，工作温度1000～1800℃。采用刚玉管或烧结刚管。

2、钒氮、锰氮、铬氮合金碳化硼及Si3N4粉的生产
    目前有关钒氮、铬氮合金、锰氮合金生产及Si3N4粉的生产过程控制，多采实体化防氧化钨铼热电偶。

3、有色冶金
    在铅冶炼过程中，为了使铅渣能很好分离，常采用电热前床新工艺，传感器必须处于高温、强腐蚀性介质中。检测环境极其恶劣，致使铂铑热电偶使用寿命很短（仅2周左右），实体化防氧化钨铼热电偶不仅能替代价格昂贵的铂铑热电偶，而且使用寿命成倍提高。
4、实体化防氧化钨铼热电偶
    在化工厂的高温裂解炉采用钨铼热电偶替代铂铑偶，在1400℃还原气氛下，用复合刚玉管获得很好效果。

5、1800℃-2000℃高温 
    在温度高于1800℃的条件下，目前只有采用钨铼热电偶。我公司采用BN绝缘，烧结钨管，成功地用于1800℃-2000℃的真空炉，已有多家用户。
6、钢液温度测量 
    在真空条件下，多采用金属陶瓷保护管（Φ10×140～190）钨铼热电偶间歇式在线测量钢液温度，以满足真空冶金生产工艺的需要。

中国高温钨铼热电偶生产的实际技术水平情况
    经国家相关部门检测数据统计，我国钨铼热电偶偶丝的准确度达到了国外同类产品水平，但国外热电偶偶丝韧性、热电动势不均匀性明显优于国内，在这方面我国有待进一步提高。
1、因钨铼合金极易氧化，我国生产热电偶的厂家主要采用以下防氧化技术生产钨铼热电偶：
（1）涂层保护法 
    人们曾采用多种方法在钨铼热电极丝的表面涂层，用于隔绝空气防止氧化。尚存在的问题是，难以找到与基体膨胀系数一致的涂层材料，因此，在较短的时间内，涂层就与基体脱落，丧失了保护作用，致使各国专家都在寻找的过渡层，实现平滑过渡，以解决两者膨胀系数不一致的矛盾，增强涂层的稳定性。
（2）抽空密封保护法
    采用石英保护管，其内装入热电极丝，然后将石英管抽空密封，为热电极丝创造一个在真空条件下工作的环境。用该种方法制备的钨铼热电偶，使用温度受石英管耐火度的限制，一般在1100℃以下。

（3）抽空充气密封保护法
    采用电真空技术将带有热电极丝的刚玉管抽空，在充Ar等气体后密封，形成不可拆卸的热电偶。这是目前绝大多数企业采用的生产钨铼热电偶的方法。
（4）实体型防氧化技术————充填密封保护法
    实体型防氧化技术是应用物理化学原理通过科学地选择热电偶保护管、填充剂、还原剂、吸气剂、高温密封剂等形成实体化结构，巧妙的解决了钨铼热电偶防氧化的技术难题，已获国家。此技术较抽空充气密封保护法相比，原理相似、作用与效果相近，但填充密封保护法技术更成熟、设备投资少、成本低、成品率高，具有热电性能稳定，使用寿命长，响应速度快，安全可靠等特点。我公司采用此方法生产钨铼热电偶。

2、高温下钨铼热电偶丝的晶粒长大，引起脆断，抗震动性欠佳。据王魁汉教授潜心研究发现：影响使用寿命的主要因素不是防氧化技术，而是钨铼热电偶脆断。解剖分析损坏热电偶是发现，钨铼热电偶测量端亮晶晶的，说明尚未氧化，但测量端往上约15mm左右都脆断。因此，进一步提高钨铼热电偶丝的在结晶温度，防止高温脆断，是我国钨铼热电偶生产厂共同长期攻关的课题。