CN105425047B - 一种测量二氧化锡电极的高温电阻率的方法 - Google Patents

一种测量二氧化锡电极的高温电阻率的方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及二氧化锡电极的电阻率测量，公开了一种测量二氧化锡电极的高温电阻率的方法，包括：(1)将两端各自连接有铂金端子的二氧化锡电极放置在氧化铝材料围成的密闭容器中，并加载重物后放置于高温炉中；(2)将铂金端子通过铂金导线连接到直流双臂电桥上，将高温炉以测定升温程序升温到测试温度T，同时测量在所述测试温度T时的直流双臂电桥的数值RT；(3)由二氧化锡电极的几何尺寸和RT计算得到二氧化锡电极在温度T下的电阻率ρT。能够测定二氧化锡电极在1400～1700℃的电阻率。

Description

一种测量二氧化锡电极的高温电阻率的方法
技术领域
本发明涉及二氧化锡电极的电阻率测量，具体地，涉及一种测量二氧化锡电极的高温电阻率的方法。
背景技术
二氧化锡电极为玻璃电熔窑炉的四大电极之一，主要用于高端玻璃的熔制，比如TFT-LCD基板玻璃、触摸屏盖板玻璃的熔制。玻璃电熔窑炉有许多突出的优点，热效率可以高达80％～85％，节省能源，减少污染，改善劳动条件，熔制出的玻璃液质量高，生产过程便于实现自动化操作。近年来玻璃电熔窑炉在我国得到了快速发展。
对于玻璃电熔窑炉设计来说，玻璃电熔窑炉的工作电极在玻璃熔化温度下的电阻率是一个重要的设计参数。玻璃的熔化温度一般在1200℃-1700℃之间，但是裸露的二氧化锡电极在1400℃以上会快速挥发，导致目前其1400℃以上电阻率无法测量，因此迫切需要一种可靠方法测量二氧化锡电极在1400℃以上的高温电阻率的设备和方法。
发明内容
本发明的目的是为了解决如何测量二氧化锡电极的高温电阻率的问题，提供一种测量二氧化锡电极的方法。
为了实现上述目的，本发明提供一种测量二氧化锡电极的高温电阻率的方法，包括：(1)将两端各自连接有铂金端子的二氧化锡电极放置在氧化铝材料围成的密闭容器中，并加载重物后放置于高温炉中；(2)将铂金端子通过铂金导线连接到直流双臂电桥上，将高温炉以测定升温程序升温到测试温度T，同时测量在所述测试温度T时的直流双臂电桥的数值RT；(3)由二氧化锡电极的几何尺寸和RT计算得到二氧化锡电极在温度T下的电阻率ρT。
通过上述技术方案，可以克服裸露的二氧化锡电极在1400℃以上快速挥发的缺陷，能够测定二氧化锡电极在1400～1700℃的电阻率。
本发明的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1是本发明的测量二氧化锡电极的高温电阻率的方法的示意图。
附图标记说明
1-二氧化锡电极 2-氧化铝管 3-氧化铝粉
4-铂金端子 41-第一铂金导线 42–第二铂金导线
5-氧化铝片 6-重物 7–直流双臂电桥
具体实施方式
以下对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
本发明提供一种测量二氧化锡电极的高温电阻率的方法，如图1所示，包括：(1)将两端各自连接有铂金端子4的二氧化锡电极1放置在氧化铝材料围成的密闭容器中，并加载重物6后放置于高温炉中；(2)将铂金端子4通过铂金导线连接到直流双臂电桥7上，将高温炉以测定升温程序升温到测试温度T，同时测量在所述测试温度T时的直流双臂电桥的数值RT；(3)由二氧化锡电极1的几何尺寸和RT计算得到二氧化锡电极1在温度T下的电阻率ρT。
根据本发明，优选在步骤(1)中，将二氧化锡电极1放置于由所述氧化铝管、氧化铝粉和氧化铝片围成的密闭空间中，并加载所述重物以确保密封。
根据本发明，更优选在步骤(1)中，将二氧化锡电极1放置于所述氧化铝管中，在二氧化锡电极1与所述氧化铝管之间的空隙填充所述氧化铝粉，并保持填充压力不小于10kN；然后在二氧化锡电极1的两端分别放置所述铂金端子，再在所述铂金端子上放置所述氧化铝片以密封。即如图1所示，氧化铝管2、氧化铝粉3和氧化铝片5将二氧化锡电极密闭包围，不与外界空气接触，防止裸露造成在高温下测量电阻率时二氧化锡的挥发。
根据本发明，在步骤(2)中，所述铂金导线包括第一铂金导线41和第二铂金导线42，所述第一铂金导线焊接在二氧化锡电极与所述铂金端子相接触的面上，并与所述直流双臂电桥的电压端相连；所述第二铂金导线焊接在所述氧化铝片与所述铂金端子相接触的面上，并与所述直流双臂电桥的电流端相连。
根据本发明，所述氧化铝管在1700℃下的电阻率为1×103Ω·cm以上，优选为1×103Ω·cm～2.8×103Ω· cm；所述氧化铝管、氧化铝粉和氧化铝片中Al2O3的含量为99.5重量％以上。
本发明中，所述氧化铝管可以是圆柱形，内直径为2-2.5cm，壁厚为3-5mm，长度与二氧化锡电极相同。
本发明中，所述氧化铝片可以为圆形，直径≥所述氧化铝管的外直径，厚度为3-5mm。
本发明中，所述铂金端子可以覆盖二氧化锡电极的端面，可以为圆形，直径≥二氧化锡电极的外直径，厚度为1-2mm。
根据本发明，所述重物的耐火度在1700℃以上，优选为1700℃～1800℃；所述重物的重量不小于10kg，优选为10kg～20kg。
根据本发明，优选所述重物为体积密度在4g/cm3～6g/cm3的耐火材料，优选为高锆砖。
根据本发明，在步骤(2)中，所述测定升温程序中升温速率为2℃/min～4℃/min。
根据本发明，所述测试温度为室温～1700℃。例如，25℃～1700℃。
根据本发明，二氧化锡电极的形状为圆柱体，二氧化锡电极的几何尺寸包括以D表示的直径，以L表示的高，通过下式计算二氧化锡电极在温度T下的电阻率ρT，
其中，π为圆周率，取3.14；D的单位为cm，L的单位为cm，RT为二氧化锡电极在测试温度T时由直流双臂电桥测得的数值，即二氧化锡电极在温度T下的电阻，单位为Ω。
根据本发明，二氧化锡电极的直径的误差不大于0.1cm，优选不大于0.05cm。二氧化锡电极的直径可以为1～1.5cm，长度为15～20cm。
本发明的方法可以测量不同的二氧化锡电极。
以下将通过实施例对本发明进行详细描述。
实施例1-3
本实施例说明本发明的测量二氧化锡电极的高温电阻率的方法。
用精雕机将二氧化锡电极加工成粗细均匀的圆柱体待测电极，两个端面平整，圆柱体待测样品的几何尺寸见表1；
如图1，将待测电极置于氧化铝管中，在待测电极与氧化铝管间空隙中填充氧化铝粉，填充压力见表1；
在待测电极的两端依次放置铂金端子、氧化铝片、高锆砖进行密封，重物的重量见表1，将密封好待测电极放入高温炉膛中；
将待测电极的两端的铂金端子分别通过第一铂金导线连接到直流双臂电桥的电压端，通过第二铂金导线连接到滞留双臂电桥的电流端，高温炉按照表1中的升温速率升温至测试温度T，读取直流双臂电桥数值RT；
计算待测电极在温度T下电阻率ρT，结果见表1。
其中氧化铝管在1700℃下的电阻率为2.8×103Ω·cm，氧化铝管、氧化铝粉和氧化铝片中Al2O3的含量为99.5重量％。
表1
由实施例和表1的结果数据可以看出，本发明的方法可以有效地测定二氧化锡电极的高温电阻率。

Claims (11)

1.一种测量二氧化锡电极的高温电阻率的方法，包括：
(1)将两端各自连接有铂金端子的二氧化锡电极放置在氧化铝材料围成的密闭容器中，并加载重物后放置于高温炉中；
(2)将铂金端子通过铂金导线连接到直流双臂电桥上，将高温炉以测定升温程序升温到测试温度T，同时测量在所述测试温度T时的直流双臂电桥的数值RT；
(3)由二氧化锡电极的几何尺寸和RT计算得到二氧化锡电极在温度T下的电阻率ρT。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，在步骤(1)中，将二氧化锡电极放置于由所述氧化铝管、氧化铝粉和氧化铝片围成的密闭空间中，并加载所述重物以确保密封。
3.根据权利要求2所述的方法，其中，将二氧化锡电极放置于所述氧化铝管中，在二氧化锡电极与所述氧化铝管之间的空隙填充所述氧化铝粉，并保持填充压力不小于10kN；然后在二氧化锡电极的两端分别放置所述铂金端子，再在所述铂金端子上放置所述氧化铝片以密封。
4.根据权利要求3所述的方法，其中，在步骤(2)中，所述铂金导线包括第一铂金导线和第二铂金导线，所述第一铂金导线焊接在二氧化锡电极与所述铂金端子相接触的面上，并与所述直流双臂电桥的电压端相连；所述第二铂金导线焊接在所述氧化铝片与所述铂金端子相接触的面上，并与所述直流双臂电桥的电流端相连。
5.根据权利要求2-4中任意一项所述的方法，其中，所述氧化铝管在1700℃下的电阻率为1×103Ω·cm以上；所述氧化铝管、氧化铝粉和氧化铝片中Al2O3的含量为99.5重量％以上。
6.根据权利要求1-4中任意一项所述的方法，其中，所述重物的耐火度在1700℃以上，重量不小于10kg。
7.根据权利要求6所述的方法，其中，所述重物为体积密度在4g/cm3～6g/cm3的耐火材料。
8.根据权利要求7所述的方法，其中，所述重物为高锆砖。
9.根据权利要求1-4中任意一项所述的方法，其中，在步骤(2)中，所述测定升温程序中升温速率为2℃/min～4℃/min。
10.根据权利要求1-4中任意一项所述的方法，其中，所述测试温度为室温～1700℃。
11.根据权利要求1-4中任意一项所述的方法，其中，二氧化锡电极的形状为圆柱体，二氧化锡电极的几何尺寸包括以D表示的直径，以L表示的高，通过下式计算二氧化锡电极在温度T下的电阻率ρT，
其中
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Denomination of invention: A method for measuring high temperature resistivity of tin oxide electrode

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