CN102095513A - 一种硼化物复合陶瓷温度传感器 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种硼化物复合陶瓷温度传感器，包括硼化物复合陶瓷感温元件(6)、硼化物复合陶瓷保护管(2)以及引线体(5)，硼化物复合陶瓷感温元件(6)设置在硼化物复合陶瓷保护管(2)内，在硼化物复合陶瓷感温元件(6)与硼化物复合陶瓷保护管(2)内壁之间填充耐高温绝缘材料(1)，硼化物复合陶瓷感温元件(6)一端通过引线体引(5)出，在引线体(5)一端的硼化物复合陶瓷保护管(2)端部设置有接线盒(3)。其不仅可以在氧化气氛下(空气中)使用到2000℃，而且，在真空和惰性气体条件下，使用温度理论上可以达到2800℃。

Description

一种硼化物复合陶瓷温度传感器
技术领域
本发明属于温度传感器，主要涉及一种硼化物复合陶瓷温度传感器。
背景技术
二硼化锆复合陶瓷材料是指以二硼化锆作为复合陶瓷的基体材料和碳化硅等添加材料，通过2000℃以上热压烧结或者常压烧结的方法，制作而成的二硼化锆复合陶瓷材料。
研究文献可以发现超高温陶瓷材料是一类具有较高熔点(＞3000℃)以及其他优良性能的过渡金属的硼化物和碳化物陶瓷材料。二硼化锆作为超高温陶瓷材料的一种，它具有高熔点、高硬度、良好的导电性、导热性等诸多优点，广泛应用于高温结构陶瓷材料、耐火材料、电极材料以及核控制材料等领域中。但其脆性大，弯曲强度不高，高温下易氧化等缺点，制约了其应用范围。为此，人们采用多种改进手段开发不同类型的ZrB2基复合陶瓷；ZrB2-SiC复合陶瓷作为超高温陶瓷材料的一种，它的耐氧化性得到了一定的提高，而且，已经应用于国防科技领域，取得了较好的抗氧化效果，基于ZrB2-SiC复合陶瓷材料具有高熔点、高硬度、良好的导电性、导热性的特点。
现已有报道，ZrB2-SiC复合陶瓷材料，可以通过多种成型的方式来实现，可以在真空条件和气氛条件下烧结而成。
工业用铂铑-铂铑热电偶(B型)的在空气中的最高使用温度为1800℃，虽然，钨铼热电偶在真空或者惰性气体下的使用温度可以达到2200℃以上，但是，由于钨铼材料的抗氧化性较差，对氧含量较为敏感，试验中观察到，当惰性气体有微量的氧气，即使氧含量在(1～2)×10-6时，钨铼热电偶也会发生漂移。
发明内容
本发明的目的是提供一种二硼化锆复合陶瓷温度传感器，不仅可以在氧化气氛下(空气中)使用到2000℃，而且，在真空和惰性气体条件下，使用温度理论上可以达到2800℃。
本发明的目的可采用如下技术方案来实现：其主要包括硼化物复合陶瓷感温元件、硼化物复合陶瓷保护管以及引线体，硼化物复合陶瓷感温元件设置在硼化物复合陶瓷保护管内，在二硼化锆复合陶瓷感温元件与硼化物复合陶瓷保护管内壁之间填充耐高温绝缘材料，二硼化锆复合陶瓷感温元件一端通过引线体引出，在引线体一端的硼化物复合陶瓷保护管端部设置有接线盒。
所述的硼化物复合陶瓷感温元件为“U”形结构。
所述硼化物复合陶瓷感温元件为直棒形结构。
所述的硼化物复合陶瓷感温元件由二硼化锆复合陶瓷材料制成。
所述的硼化物复合陶瓷感温元件由二氧化锆基材料制成。
所述的硼化物复合陶瓷保护管的材料由二硼化锆复合陶瓷材料制成。
所述的硼化物复合陶瓷保护管的材料由二氧化锆基材料制成。
本发明的硼化物复合陶瓷传感器主要用于准确测定在氧化气氛条件下，接触式测量1800℃以上的高温。测量范围：瞬时测量室温-2800℃，长期测量室温-2600℃。本发明所述的硼化物复合陶瓷材料不仅具有抗氧化性强、抗热震性能好、熔点在3000℃左右的特点，而且，随着温度的升高，电性能发生线性变化。其不仅可以在氧化气氛下(空气中)使用到2000℃，而且，在真空和惰性气体条件下，使用温度理论上可以达到2800℃。
附图说明
附图1是本发明的结构示意图。
图中：1、耐高温绝缘材料，2、硼化物复合陶瓷保护管，3、接线盒，4、接线柱，5、引线体，6、硼化物复合陶瓷感温元件。
具体实施方式
结合附图，说明本发明的具体实施例。
如附图1所示：本发明主要包括硼化物复合陶瓷感温元件6、硼化物复合陶瓷保护管2以及引线体5，硼化物复合陶瓷感温元件6设置在硼化物复合陶瓷保护管2内，在硼化物复合陶瓷感温元件与硼化物复合陶瓷保护管内壁之间填充耐高温绝缘材料1，硼化物复合陶瓷感温元件6一端通过引线体5引出，在引线体5一端的硼化物复合陶瓷保护管端部设置有接线盒3及引线柱4。所述的硼化物复合陶瓷感温元件为“U”形或直棒形结构，本实施例采用“U”形结构。本发明所述的硼化物复合陶瓷感温元件6可由二硼化锆复合陶瓷材料制成，也可用二氧化锆基材料制成。本实施例采用二硼化锆复合陶瓷材料制成。所述的硼化物复合陶瓷保护管的材料由二硼化锆复合陶瓷材料制成，也可由二氧化锆基材料制成。本实施例采用二硼化锆复合陶瓷材制成。所述的引线体5为铂铑丝，也可以为其他导电陶瓷
制作方法：以二硼化锆复合陶瓷材为例，首先把二硼化锆复合陶瓷材料制作成“U”形感温器，“U”形感温器的长度可以根据用户需要制作，“U”形感温器的两根柱可以是圆形也可以是方形，两根柱之间宽度为3-10mm，两根柱底部的半球状或者方柱体连接在一起，连接的方式可以是螺丝型连接，也可以固化在一起。“U”形感温器的顶端制作一个螺丝孔，引线体焊接在同种材质的螺丝上，引线体通过螺丝和螺丝孔固定相连，或者通过焊接相连，引线体上穿上陶瓷珠和感温器一起放置在保护管内，感温器和保护管之间填充耐高温绝缘填充材料并封好保护管口，保护管可以直接和接线盒相连，也可以用其他陶瓷管增加长度后在和接线盒相连，两根引线体5的另一端接在接线柱4上，二硼化锆复合陶瓷温度传感器和热电信号转换器相接。

Claims (7)

1.一种硼化物复合陶瓷温度传感器，其特征是：包括硼化物复合陶瓷感温元件(6)、硼化物复合陶瓷保护管(2)以及引线体(5)，硼化物复合陶瓷感温元件(6)设置在硼化物复合陶瓷保护管(2)内，在硼化物复合陶瓷感温元件(6)与硼化物复合陶瓷保护管(2)内壁之间填充耐高温绝缘材料(1)，硼化物复合陶瓷感温元件(6)一端通过引线体引(5)出，在引线体(5)一端的硼化物复合陶瓷保护管(2)端部设置有接线盒(3)。
2.根据权利要求1所述的硼化物复合陶瓷温度传感器，其特征是：所述硼化物复合陶瓷感温元件(6)为“U”形结构。
3.根据权利要求1所述的硼化物复合陶瓷温度传感器，其特征是：所述硼化物复合陶瓷感温元件为直棒形结构。
4.根据权利要求1或2所述的硼化物复合陶瓷温度传感器，其特征是：所述的硼化物复合陶瓷感温元件(6)由二硼化锆复合陶瓷材料制成。
5.根据权利要求1或2所述的硼化物复合陶瓷温度传感器，其特征是：所述的硼化物复合陶瓷感温元件由二氧化锆基材料制成。
6.根据权利要求1所述的硼化物复合陶瓷温度传感器，其特征是：所述的硼化物复合陶瓷保护管(2)的材料由二硼化锆复合陶瓷材料制成。
7.根据权利要求1所述的硼化物复合陶瓷温度传感器，其特征是：所述的硼化物复合陶瓷保护管(2)的材料由二氧化锆基材料制成。
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