Análise de instabilidade de termopares de platina e ródio anticorrosão de alta temperatura

A análise da instabilidade dos termopares de platina e ródio anticorrosão de alta temperatura é a seguinte:
Fragilização
A fragilização é o fator mais comum que causa a sucata do termopar. Os eletrodos termoelétricos dos termopares são propensos à fragilização devido a fatores como contaminação, crescimento de grãos, reações de oxidação-redução e recristalização de longo prazo em altas temperaturas. Eletrodos termoelétricos são utilizados em reatores atômicos, onde são bombardeados por nêutrons, fazendo com que um elemento se transforme em outro, alterando a composição do eletrodo termoelétrico. O ródio nos termopares blindados de platina e ródio se transformará em paládio, e uma pequena quantidade de platina se transformará primeiro em ouro e depois em mercúrio, causando uma mudança nas propriedades termoelétricas e uma diminuição no potencial termoelétrico. No entanto, alguns termopares metálicos baratos, como ferro, níquel-cromo, níquel-alumínio (silício), não são sensíveis à transmutação da radiação de nêutrons. Mas a transformação do cobre sob radiação provoca mudanças significativas em sua composição. Portanto, na presença de radiação de nêutrons, o uso de termopares de níquel cromo níquel alumínio é mais adequado, e termopares de níquel cromo silício níquel silício (tipo N) são preferidos.
Desfiladeiro
A sujeira pode afetar o coeficiente Seebeck dos termopares. Os materiais dos fios do termopar são frequentemente contaminados por impurezas na atmosfera circundante ou tubos de proteção, e o potencial adicional gerado por diferentes graus de poluição também varia. Este potencial adicional alterará as características de escala originais, o que é um fator que leva a valores instáveis ​​de indicação do termopar. Por exemplo, ao usar termopares de platina ródio 10 platina em tubos cerâmicos contendo impurezas de ferro, os fios de platina ródio são contaminados com ferro, o que afeta seu desempenho termoelétrico; Quando usados ​​em uma atmosfera redutora de alta temperatura contendo silício, os fios de platina e ródio são sintetizados em compostos de platina e silício devido à redução do silício a silício livre, que são fios frágeis e uniformes. O tubo cerâmico isolante utilizado em termopares padrão precisa ser limpo com água régia, cozido em alta temperatura e especificada a polaridade perfurada dos eletrodos positivo e negativo. Se os eletrodos positivos e negativos do termopar falharem no tubo compartilhado, a platina no orifício original do ródio da platina penetrará no eletrodo de platina e alterará as características termoelétricas do termopar padrão. Todas estas condições afetarão a estabilidade do termopar.
Afetado por forças externas
A flexão intensa ou qualquer outro tipo de endurecimento por trabalho pode causar não uniformidade física na tensão interna formada nos fios do termopar, e a operação cuidadosa pode evitar a maior parte da não uniformidade resultante. O termopar montado também pode reduzir esta não-uniformidade até certo ponto através de um recozimento apropriado.
Volatilidade de componentes termoelétricos em altas temperaturas
A maioria dos materiais de fio de acoplamento para termopares são materiais de liga. Como a pressão de vapor de cada componente é diferente, o grau de volatilização também varia.
Redox
A instabilidade de muitos termopares é causada pela oxidação do fio do termopar. Constantan de cobre, Constantan de ferro, níquel cromo níquel silício e outros termopares podem sofrer reações de oxidação. Se o eletrodo termoelétrico estiver oxidado uniformemente, o impacto poderá ser menor; Se houver oxidação seletiva, o seu impacto é muito grave. Em baixa pressão parcial de oxigênio (ou seja, sob condições anaeróbicas), o cromo no eletrodo de níquel-cromo sofrerá oxidação preferencial e alterará a composição do fio do termopar.