Tecnología de resistencia a la oxidación a alta temperatura del termopar industrial
La oxidación a alta-temperatura es la causa principal de la degradación del rendimiento y la atenuación de la vida útil de los termopares que funcionan a más de 800 grados durante mucho tiempo. En entornos industriales aeróbicos de alta-temperatura, como hornos de alta-temperatura, talleres de tratamiento térmico y hornos industriales, los alambres de aleación y los materiales de revestimiento de los termopares comunes sufrirán reacciones de oxidación severas, lo que resultará en pérdida de componentes, cambios estructurales y deriva de la señal termoeléctrica. La mayoría de los errores de control de temperatura a altas-temperaturas en la producción industrial están estrechamente relacionados con la falla de oxidación del termopar. Un análisis en profundidad-de los mecanismos de oxidación a alta-temperatura y una tecnología profesional de optimización de la oxidación-puede mejorar eficazmente la estabilidad a alta-temperatura y la vida útil de los termopares.
La esencia de la oxidación de termopares a alta-temperatura es la reacción química entre elementos metálicos de aleación y moléculas de oxígeno en entornos de alta-temperatura. En el caso de los termopares tipo K de aleación de níquel-cromo, la oxidación a alta-temperatura provoca la precipitación y oxidación del elemento de cromo para formar uniones sueltas de óxido de cromo en la superficie del cable. La capa de óxido suelta no puede proteger la matriz de aleación interna y el oxígeno continúa penetrando hacia adentro para oxidar los elementos metálicos internos, lo que resulta en una reducción continua del coeficiente termoeléctrico y una desviación negativa en la medición de la temperatura. En el caso de los termopares tipo J a base de hierro-, la oxidación a alta-temperatura acelera la oxidación y corrosión del elemento de hierro, provocando adelgazamiento del cable e incluso fractura en casos graves.
Los termopares de metales preciosos tienen ventajas únicas de resistencia a la oxidación a altas-temperaturas. La aleación de platino-rodio utilizada en los termopares tipo S y tipo B tiene una actividad química extremadamente baja y se formará una densa película de óxido inerte en la superficie en entornos aeróbicos de alta-temperatura, lo que puede aislar eficazmente la penetración de oxígeno y prevenir la oxidación interna de la aleación. Esto permite que los termopares de metales preciosos mantengan un rendimiento estable en ambientes con temperaturas ultra-altas superiores a 1600 grados durante mucho tiempo, mientras que los termopares de metales básicos han fallado por completo en las mismas condiciones de trabajo. La única limitación es el alto costo del material, que es adecuado para escenarios industriales de alta-temperatura ultra-alta.
La tecnología antioxidación estructural y de proceso mejora eficazmente la durabilidad a altas temperaturas-de los termopares de metal base. El relleno aislante de óxido de magnesio denso de alta-pureza puede aislar la convección del aire dentro de la funda y reducir el contacto con oxígeno de los cables de aleación. El proceso integral de sellado al vacío elimina el aire residual dentro de la sonda, lo que reduce en gran medida la reacción de oxidación interna. El tratamiento de revestimiento antioxidante de la superficie forma una capa protectora inerte resistente a altas temperaturas en la superficie de la vaina, bloqueando la erosión externa del oxígeno y previniendo la oxidación y la incrustación de la vaina. Estas tecnologías de optimización pueden aumentar la vida útil de alta-temperatura de los termopares tipo K ordinarios en más del doble.
La selección de la atmósfera adecuada también es una importante medida anti-oxidación. Para equipos de calefacción de alta-temperatura con atmósfera inerte controlable, como protección de nitrógeno y argón, los termopares comunes pueden funcionar de manera estable durante mucho tiempo debido al entorno libre de oxígeno-. Para entornos aeróbicos abiertos de alta-temperatura, se deben seleccionar termopares personalizados antioxidantes de acuerdo con el grado de temperatura para evitar fallas rápidas por oxidación. La eliminación oportuna de las incrustaciones de óxido de la superficie y la calibración regular durante el mantenimiento diario también reducen el impacto de la acumulación de oxidación en la precisión de la medición de la temperatura.
La aplicación integral de tecnología de optimización de materiales, sellado estructural, protección de superficies y combinación de atmósferas resuelve por completo el problema de falla por oxidación a alta-temperatura de los termopares, garantiza una medición de temperatura estable y precisa a largo-plazo de equipos de calefacción industrial de alta-temperatura y reduce los costos de mantenimiento de producción y los riesgos de fluctuación de calidad.
