Ne fondra pas sous l’humidité élevée
Excellente résistance aux chocs thermiques
Résistance à l’érosion
Pas facile à accumuler le laitier, facile à entretenir
Longue durée de vie et représentation de coût élevée
Protection avancée des capteurs de température en céramique Si3N4
Le Tube de Protection de Thermocouple en nitrure de silicium est une gaine céramique haute performance conçue pour protéger les capteurs de thermocouple dans des environnements à haute température, corrosifs et en métal fondu. Sa combinaison d’excellente résistance aux chocs thermiques, de stabilité chimique, de haute résistance et de comportement non mouillant le rend particulièrement approprié pour l’aluminium fondu, le zinc et d’autres systèmes de mesure de température de métaux non ferreux.
Un Tube de Protection Thermocouple en nitrure de silicium est une gaine en céramique avancée fabriquée à partir de nitrure de silicium de haute pureté (Si₃N₄). Il est conçu pour contenir et isoler un thermocouple ou un capteur de température d’une exposition directe à des métaux en fusion, des gaz corrosifs, des milieux chimiques et des changements de température sévères.
Le tube agit comme une barrière de protection tout en permettant à la chaleur d’atteindre rapidement l’élément de détection. Cette combinaison de protection et de réponse thermique est particulièrement précieuse dans le traitement des métaux non ferreux, où les matériaux conventionnels de protection céramique ou métallique peuvent subir des fissures, érosion, mouillage, attaque chimique ou accumulation de matériaux.
Les informations fournies sur le produit identifient les tubes thermocouples en nitrure de silicium comme une solution céramique avancée pour la mesure de la température impliquant l’aluminium fondu et le zinc, avec un accent particulier sur la résistance aux chocs thermiques, la résistance à la corrosion, la résistance à l’érosion et le comportement non mouillant.
Les Tubes de Protection pour thermocouples en nitrure de silicium sont conçus pour mesurer la température lorsque le capteur doit survivre aux changements rapides de température, à l’exposition aux métaux en fusion, à la corrosion, à l’érosion et à l’adhésion des matériaux.
● excellente résistance aux chocs thermiques
● haute résistance à l’érosion des métaux fondus
● fort comportement non mouillant contre l’aluminium fondu et le zinc
● haute résistance mécanique et dureté
● faible expansion thermique
● bonne conductivité thermique pour une égalisation rapide de la température
● haute résistivité électrique
● convient aux environnements exigeants de traitement des métaux non ferreux
Le nitrure de silicium (Si₃N₄) est une céramique technique sans oxyde connue pour sa combinaison de haute résistance, de faible dilatation thermique, de résistance aux chocs thermiques, de stabilité chimique, de dureté et d’isolation électrique. Pour les applications de protection des thermocouples, ces propriétés travaillent ensemble pour protéger le capteur tout en maintenant le transfert de chaleur efficace du processus environnant.
| La propriété | Données de référence | Importance pour la Protection des thermocouples |
|---|---|---|
| matériel | Nitrure de silicium (Si₃N₄), céramique technique non oxydée | Fournit une gaine de protection dense et durable |
| La couleur | Gris clair | Aspect typique du matériel fourni |
| densité | 3,18-3,22 g/cm³ | Densité relativement faible pour une céramique structurelle avancée |
| Résistance à la compression | ≥ 2900 MPa | Supporte la résistance aux charges mécaniques et à la manutention |
| Résistance à la flexion | 750-850 MPa | Haute résistance structurelle pour tubes de protection en céramique à parois minces |
| Module de weibull | 14 à 16 ans | Indique la consistance statistique de la force du matériau céramique |
| Résistance à la rupture (K 10 c) | 6.0-6 -6 -6.8 MPa·m1/2 1/2 1/2 1/2 1/2 | Aide à résister à la propagation des fissures sous contrainte thermique et mécanique |
| Jeune ' Module s | 300-320 GPa | Rigidité élevée et stabilité dimensionnelle |
| Poisson' Rapport s | 0.27-0.29 | Paramètre matériel important pour la conception mécanique |
| Dureté vickers HV1 | 15-17 GPa | La dureté élevée soutient la résistance à l’érosion et à l’usure |
| Température maximale de fonctionnement en atmosphère inerte | Jusqu’à 1250°C | Convient pour des applications à haute température inert-atmosphère sélectionnées |
| Température maximale de fonctionnement dans l’air | 1050-1100°C | Limite de référence pour les conditions oxydantes |
| Conductivité thermique @ 25°C | 25-30 W/m·K | Supporte un transfert de chaleur relativement rapide vers le thermocouple |
| Conductivité thermique @ 1000°C | 15-18 W/m·K | Maintient le transfert thermique utile à température élevée |
| Dilatation thermique, 20-10 - - - -0°C | (2,0-2,5) × 10-6/K | Une très faible expansion aide à réduire le stress thermique |
| Dilatation thermique, 20-1000°C | (3.2-3.6) × 10-6/K | Soutient la stabilité dimensionnelle lors de grands changements de température |
| Résistance aux chocs thermiques ΔT | 550-650 K | Important pour l’immersion dans le métal fondu chaud |
| Paramètre de choc thermique R2 | 13-16 l /mm | Indicateur de référence de la performance de choc thermique |
| Résistivité électrique @ 20°C | ≥ 1012Ω·cm | Isolation électrique élevée |
| Résistivité électrique @ 800°C | 106-107Ω·cm | Propriétés électriques utiles pour l’isolation des capteurs |
| Constante diélectrique | 5.5-6.5 à la fréquence MHz | Prise en charge de l’isolation électrique de l’ensemble du capteur |
Données techniques note:Les valeurs indiquées ci-dessus sont les données de référence fournies dans le document produit fourni. Les performances réelles dépendent de la qualité du matériau, de la voie de fabrication, de la géométrie du tube, de l’atmosphère, du taux de chauffage, de la profondeur d’immersion, de la chimie des métaux en fusion et des conditions de fonctionnement.
Le faible coefficient de dilatation thermique et la haute résistance mécanique de Si₃N₄ permettent au tube de protection de tolérer des changements de température rapides. Ceci est particulièrement important lorsqu’un thermocouple est inséré dans un métal fondu chaud.
Le nitrure de silicium a une forte résistance à l’adhérence d’aluminium fondu et de zinc. Un mouillage réduit permet de limiter l’accumulation de métal, de pellicule d’oxyde et de laitier sur la surface du tube de protection.
Le document fourni décrit la forte stabilité chimique dans les environnements fondus et atmosphériques exigeants, y compris les environnements agressifs de sel fondu et de cryolithe.
Avec une résistance à la flexion de 750-850 MPa et une résistance à la compression d’au moins 2900 MPa dans les données fournies, Si₃N₄ fournit une structure céramique solide pour la protection des capteurs industriels.
La structure céramique dure et dense permet de résister à l’érosion mécanique causée par l’écoulement du métal fondu et le mouvement des scories.
Une conductivité thermique de 25-30 W/m·K à 25°C et de 15-18 W/m·K à 1000°C favorise le transfert de chaleur à travers la paroi céramique et contribue à réduire les délais de mesure.
La résistivité électrique élevée rend Si₃N₄ adapté aux ensembles de thermocouples où l’isolation électrique entre le capteur et l’équipement environnant est nécessaire.
La combinaison de stabilité chimique, de comportement non mouillant et de résistance aux métaux en fusion rend Si₃N₄ adapté pour évaluer les systèmes de mesure de température en immersion continue ou répétée.
Les tubes de protection pour thermocouples sont normalement spécifiés en fonction du type de capteur, de la profondeur d’immersion, du four ou du système en métal fondu et de la géométrie de l’installation. Le document fourni fournit des données détaillées sur les propriétés matérielles, mais ne définit pas un OD, un ID ou une longueur universels. Ces paramètres dimensionnels doivent donc être confirmés par le client et#39; s dessin.
| spécification | Référence/Option personnalisée |
|---|---|
| matériel | Nitrure de silicium haute pureté (Si₃N₄) |
| Type de matériau | Céramique mécanique non oxydée |
| La couleur | Gris clair |
| Diamètre extérieur | Coutume selon les conditions d’assemblage et d’installation de thermocouple |
| Diamètre intérieur | Coutume selon le diamètre du thermocouple et le dégagement d’assemblée |
| Épaisseur de paroi | Coutume; Optimisé selon la réponse thermique et les exigences mécaniques |
| Longueur du tube | Sur mesure selon la profondeur d’immersion et la configuration de l’équipement |
| Fin de la Configuration | Géométrie d’extrémité personnalisée, montage et conception de connexion |
| densité | 3,18-3,22 g/cm³ |
| Résistance à la flexion | 750-850 MPa |
| Résistance à la compression | ≥ 2900 MPa |
| Résistance à la rupture | 6.0-6.8 MPa·m1/2 |
| Résistance aux chocs thermiques | ΔT 550-650 K |
| Température de fonctionnement maximale | Jusqu’à 1250°C en atmosphère inerte; 1050-1100°C dans l’air |
| Surface | surface en céramique dense; Des conditions de finition peuvent être spécifiées selon l’application |
| personnalisation | Disponible selon le dessin et les exigences du système de thermocouple |
Une application clé est la mesure de la température dans l’aluminium fondu et le traitement d’alliage d’aluminium. Le comportement non mouillant de Si₃N₄ permet de réduire l’adhérence de l’aluminium, des films d’oxyde et des scories sur la surface du tube.
Silicium nitri' La résistance à l’adhérence et à l’érosion des métaux en fusion le rend adapté à certains processus de fusion du zinc et de surveillance de la température.
Le tube peut être évalué pour les systèmes de détection de température utilisés dans les opérations de fusion, de maintien et de transfert de métaux non ferreux où la corrosion et le cycle thermique sont importants.
Les tubes de protection pour thermocouples peuvent être utilisés pour surveiller la température du métal en fusion pendant les opérations de coulée où les changements rapides de température et le contact avec le métal posent des exigences sévères sur la protection des capteurs.
Les tubes si ₃N₄ peuvent protéger les thermocouples installés dans les fours de maintien et de fusion, en assurant une surveillance continue de la température du métal en fusion.
Les données fournies identifient une forte stabilité dans des environnements agressifs de sel fondu et de cryolithe, ce qui rend Si₃N₄ pertinent pour certains systèmes corrosifs de surveillance de la température à haute température.
Un tube de protection de thermocouple fait normalement partie d’un ensemble complet de mesure de température. Les huit composants et systèmes suivants représentent des points communs d’intégration pour un tube de protection au nitrure de silicium.
1. Ensemble Thermocouple d’immersion:Le tube Si₃N₄ entoure et protège l’élément de détection lors d’une immersion directe dans le métal fondu.
2. Sonde de température en aluminium fondu:Utilisé comme gaine de protection en céramique pour les capteurs mesurant l’aluminium fondu et les alliages d’aluminium.
3. Capteur de température du four de maintien:Protège les thermocouples installés dans des fours de rétention de métaux en fusion où une surveillance continue de la température est nécessaire.
4. Thermocouple pour four de fusion:Fournit une barrière céramique protectrice autour du capteur dans les équipements de fusion à haute température.
5. Système de mesure de la température en poche:Peut être intégré dans les équipements de contrôle de température utilisés autour des poches de métal en fusion et des opérations de transfert.
6. Équipement de traitement continu des métaux:Convient pour certains systèmes de surveillance continue de la température où le cycle thermique répété se produit.
7. Sonde de température d’alliage non ferreux:Utilisé pour isoler les thermocouples des alliages non ferreux fondus et réduire les attaques chimiques ou mécaniques directes.
8. Système de contrôle de température industriel:Intégré avec le capteur, le câblage et l’équipement de contrôle pour fournir un retour de température pour la surveillance et le contrôle du processus.
Les renseignements fournis sur le produit indiquent que le tube est fabriqué à partir de poudre de nitrure de silicium de haute pureté en utilisant un formage de précision et un traitement céramique à haute température. Il identifie le collage par réaction et le pressage à chaud comme voies de fabrication. La séquence de production ci-dessous développe ces principes en un flux de travail pratique de fabrication de composants céramiques.
La poudre de nitrure de silicium de haute pureté est sélectionnée en fonction des performances mécaniques, thermiques et chimiques requises.
La préparation et le mélange de poudre sont contrôlés pour obtenir un comportement de formage approprié et une microstructure céramique cohérente.
L’ébauche du tube est formée en utilisant une voie de formage céramique appropriée. Le collage par réaction ou le pressage à chaud peuvent être choisis en fonction de la conception du produit et des exigences de performance.
Le traitement à haute température contrôlé développe la structure, la densité et les propriétés mécaniques requises Si₃N₄.
Si nécessaire, l’usinage céramique est utilisé pour atteindre le diamètre extérieur, le diamètre intérieur, la longueur, la géométrie des extrémités et les dimensions de montage spécifiées.
L’état de surface est contrôlé en fonction de l’environnement d’immersion et des exigences d’assemblage du thermocouple.
Les tubes finis sont inspectés pour les dimensions, l’intégrité de surface et les exigences pertinentes de propriétés matérielles.
Les tubes en céramique finis sont nettoyés et protégés contre les chocs, la contamination et les dommages de manutention avant l’expédition.
Les films d’aluminium métal, de laitier et d’oxyde sont moins susceptibles d’adhérer fortement à la surface Si₃N₄. Cela aide à réduire l’accumulation de matériau qui pourrait interférer avec la réponse du capteur ou contaminer le processus pendant l’enlèvement du tube.
Le document fourni souligne la combinaison d’une dilatation thermique très faible et d’une résistance élevée comme raison majeure de la résistance aux transitions rapides de température pendant l’immersion dans l’aluminium fondu.
Une adhérence réduite des couches de métal fondu et d’oxyde peut aider à maintenir une surface de protection plus propre et des conditions d’exposition des capteurs plus stables.
La structure en céramique dense et dure permet de résister à l’érosion mécanique causée par le mouvement des métaux et le contact des scories.
| Facteur de performance | Nitrure de silicium | Importance dans les systèmes de thermocouples |
|---|---|---|
| Choc thermique | Excellent | Réduit le risque pendant l’immersion rapide et le cycle thermique |
| Mouillage de l’aluminium fondu | Fort comportement non mouillant | Aide à réduire l’accumulation sur la gaine du capteur |
| Résistance mécanique | haute | Supporte les structures minces de tubes en céramique |
| Expansion thermique | Très faible | Aide à limiter le stress thermique |
| Stabilité chimique | Excellent dans des environnements agressifs sélectionnés | Important pour les métaux en fusion et les atmosphères corrosives |
| Résistance à l’érosion | haute | Aide à résister à l’écoulement du métal et au mouvement des scories |
Le choix des matériaux doit toujours être basé sur la chimie réelle du métal, la température, la fréquence d’immersion, l’atmosphère, la charge mécanique et la durée de vie requise des capteurs. La comparaison ci-dessus décrit les caractéristiques fournies Si₃N₄ plutôt qu’un classement universel de tous les matériaux céramiques.
XIAMEN HUACIJULI se concentre sur les composants céramiques avancés et les solutions personnalisées Si₃N₄ pour les applications industrielles exigeantes. Dans le cas des tubes de protection pour thermocouples, la conception du produit devrait être adaptée au capteur, à l’environnement d’immersion et à l’installation de l’équipement plutôt que d’être traitée comme un tube en céramique de taille unique.
Accent technique sur le nitrium-silicium#39; s propriétés thermiques, mécaniques, électriques et chimiques.
Le diamètre du tube, la longueur, l’épaisseur de la paroi et la géométrie des extrémités peuvent être évalués selon les dessins du client.
Les voies de fabrication peuvent inclure le collage par réaction ou le pressage à chaud selon les exigences du produit.
La conception du tube peut être envisagée en fonction de la profondeur d’immersion, des dimensions du thermocouple, de la température et des conditions du métal fondu.
L’inspection dimensionnelle et visuelle peut être intégrée dans le processus de production et de contrôle de qualité.
Convient aux projets de tubes de protection de thermocouple sur mesure et autres composants céramiques Si₃N₄.
Il s’agit d’une gaine céramique Si₃N₄ avancée utilisée pour protéger un thermocouple ou un capteur de température contre le métal fondu, les atmosphères corrosives, l’érosion mécanique et les changements rapides de température tout en permettant à la chaleur d’atteindre le capteur.
Le document fourni souligne son comportement anti-mouillage contre l’aluminium fondu. Les films d’aluminium, de laitier et d’oxyde sont moins susceptibles d’adhérer à la surface Si₃N₄, ce qui contribue à réduire l’accumulation autour du tube de protection du thermocouple.
Le tableau technique fourni indique jusqu’à 1250°C dans une atmosphère inerte et 1050-1100°C dans l’air. Ce sont des valeurs de référence matériel/produit; La température admissible réelle d’un ensemble de thermocouple complet dépend de l’atmosphère, de la géométrie du tube, des conditions d’immersion, du cycle thermique et de la conception du capteur.
Oui. La résistance aux chocs thermiques est l’un des principaux avantages du matériau Si₃N₄ fourni. Le document spécifie une résistance aux chocs thermiques ΔT de 550-650 K et un paramètre de choc thermique R2 de 13-16 W/mm.
Le nitrure de silicium a de fortes caractéristiques de non-mouillage contre l’aluminium fondu et le zinc. Ceci réduit la tendance des films de métal fondu, de laitier et d’oxyde à adhérer à la surface du tube de protection. Le degré d’adhérence peut encore dépendre de la composition de l’alliage, de la température, de l’état de surface et des conditions de procédé.
Le document fourni décrit le matériau comme ayant une résistance élevée à l’érosion. Sa structure dure et dense permet de résister à l’usure mécanique causée par le mouvement des métaux en fusion et le laitier.
Les principales applications comprennent la mesure de la température de l’aluminium fondu, le traitement du zinc fondu, le traitement des métaux non ferreux, les systèmes de fonderie et de coulée, les fours de fusion et de maintien, et certains procédés de sel fondu ou de corrosion à haute température.
Oui. Le tube peut être conçu autour du client et#39; s ensemble de thermocouple. Les paramètres personnalisables typiques incluent le diamètre extérieur, le diamètre intérieur, la longueur, l’épaisseur de la paroi et la configuration d’extrémité.
Le document fourni indique que Si₃N₄ peut apporter des avantages dans certains environnements corrosifs, notamment en ce qui concerne la résistance au fluor, au chlore et aux fondants de traitement des métaux, ainsi que la résistance à l’attaque de l’aluminium fondu. Le matériau approprié doit toujours être choisi en fonction de l’atmosphère réelle, de la chimie de l’alliage et de la température.
Les renseignements recommandés comprennent le diamètre extérieur et l’identification du tube, la longueur totale, la longueur d’immersion, l’épaisseur de la paroi si elle est définie, le type et le diamètre du thermocouple, la méthode de montage, la température de fonctionnement, l’atmosphère, le métal en fusion ou le milieu chimique, la fréquence d’immersion et la quantité annuelle.
Le nitrure de silicium est bien adapté à l’évaluation des applications d’immersion continue ou répétée en raison de son comportement non mouillant, de sa résistance aux chocs thermiques, de sa stabilité chimique et de sa résistance à l’érosion des métaux en fusion. La durée de vie réelle devrait être validée par rapport aux conditions spécifiques d’alliage, de température et d’immersion.
XIAMEN HUACIJULI peut évaluer des Tubes de Protection de Thermocouple en nitrure de silicium personnalisés selon les dimensions du thermocouple, la profondeur d’immersion, la température de fonctionnement, la chimie des métaux en fusion et les exigences d’installation. Fournissez votre dessin ou paramètres techniques pour l’évaluation de produit.
Category | Property | Value |
General | Color | Light Grey |
Mechanical Properties | Density | 3.18 – 3.22 g/cm³ |
≥ 2900 MPa | ||
Flexural Strength | 750 – 850 MPa | |
Weibull Modulus (m) | 14 – 16 | |
Fracture Toughness (K₁c) | 6.0 – 6.8 MPa·m¹ᐟ² | |
Young’s Modulus (E) | 300 – 320 GPa | |
Poisson’s Ratio | 0.27 – 0.29 | |
Vickers Hardness (HV1) | 15 – 17 GPa | |
Thermal Properties | Max. Operating Temperature (Inert Atmosphere) | up to 1250°C |
Max. Operating Temperature (Air) | 1050 – 1100°C | |
Thermal Conductivity @ 25°C | 25 – 30 W/m·K | |
Thermal Conductivity @ 1000°C | 15 – 18 W/m·K | |
Coefficient of Thermal Expansion (20–100°C) | (2.0 – 2.5) ×10⁻⁶ /K | |
Coefficient of Thermal Expansion (20–1000°C) | (3.2 – 3.6) ×10⁻⁶ /K | |
Thermal Shock Resistance (ΔT) | 550 – 650 K | |
Thermal Shock Parameter (R2) | 13 – 16 W/mm | |
Electrical Properties | Electrical Resistivity @ 20°C | ≥ 10¹² Ω·cm |
Electrical Resistivity @ 800°C | 10⁶ – 10⁷ Ω·cm | |
Dielectric Constant | 5.5 – 6.5 (MHz) |
Disclaimer: The data above are typical properties of silicon nitride ceramic materials and are for your reference only. Actual product properties may vary due to specific purity, processing, and testing conditions.
Si vous avez n’importe quelles suggestions ou questions, libérez SVP pour nous contacter.
