CN110926637A - 一种工业用抗衰减铂及铂铑热电偶的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本申请公开了一种工业用抗衰减铂及铂铑热电偶的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：(1)轧片，(2)预处理，(3)切割，(4)绞线，(5)喷涂。其优点表现在：本申请采用轧片、切条、绞线、喷涂等方法，巧妙的将耐火材料成功喷涂到了铂金材料的表面。并且绞线后，铂金材料恢复圆柱形，同样可以穿氧化锆磁珠，完全不影响工业使用。本申请的方法可以有效减缓铂及铑的氧化挥发，大大降低了S、R、B型热电偶的衰减趋势，从而提高了热电偶的使用寿命。

Description

一种工业用抗衰减铂及铂铑热电偶的制备方法
技术领域
本申请涉及金属材料技术领域，尤其是涉及一种工业用抗衰减铂及铂铑热电偶的制备方法。
背景技术
热电偶是由两种不同的金属或合金导体组成闭合回路。铂及铂铑合金组成的S、R、B型热电偶塞贝克系数较大，具有稳定优异的热电特性，适合在高温大气环境和其他氧化性环境中连续测温。由于大尺寸超薄基板玻璃制造时所用的通道材料大部分为铂及铂铑合金，而S、R、B型热电偶也是采用同种材料，因此S、R、B型热电偶广泛运用于大尺寸超薄基板玻璃的制造时的测温材料。目前TFT基板生产用铂金通道使用寿命都要达到36个月或者更长，这要求与其配套的热电偶也要在高温下长期使用到36个月以上，经过多年使用经验，发现热电偶在使用后会发生热电势衰减，测温偏低的现象，因此开发一种工业用抗衰减热电偶就显得格外重要了。
发明内容
本申请的目的是，为了减缓S、R、B型热电偶高温使用时的热电势衰减，巧妙的应用绞线技术，将耐火材料喷涂到材料表面，解决因传统圆柱形丝材表面喷涂不上的问题，提供一种工业用抗衰减铂及铂铑热电偶的制备方法。
本申请采用下述技术方案：
一种工业用抗衰减铂及铂铑热电偶材料的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：
(1)轧片：将铂或铂铑材料用轧机轧成薄板；
(2)预处理：将步骤(1)得到的薄板用碱、酸和纯水对板材表面进行除油和清洗，随后采用氮化硅砂进行喷砂直至基体表面无金属光泽，完成粗化处理后用无水乙醇和高压气枪进行表面清理；
(3)切割：将步骤(2)得到的预处理板材进行切割，得到长条；
(4)绞线：将步骤(3)得到的长条用绞线机绞成螺型；
(5)喷涂：用等离子自动喷涂设备向将步骤(4)得到的螺型喷涂耐火材料。
进一步地，所述铂铑材料为铂铑6、铂铑10、铂铑13或铂铑30。
进一步地，步骤(1)得到的薄板的长度为500～1000mm，宽度为300～500mm，厚度为0.5～1.5mm。
进一步地，步骤(3)得到的长条的宽度为3.0～5.0mm。
进一步地，步骤(4)得到的螺型的螺距为10～20mm。
进一步地，所述耐火材料为Al2O3粉、ZrO2粉或Y2O3掺杂ZrO2粉。
进一步地，步骤(5)中，喷涂电流为400～700A，送粉速度为40～50g/min，喷涂速度为50～200mm/s，来回喷涂5～8次。
本申请采用的上述至少一个技术方案能够达到以下有益效果：
本申请采用轧片、切条、绞线、喷涂等方法，巧妙的将耐火材料成功喷涂到了铂金材料的表面。并且绞线后，铂金材料恢复圆柱形，同样可以穿氧化锆磁珠，完全不影响工业使用。本申请的方法可以有效减缓铂及铑的氧化挥发，大大降低了S、R、B型热电偶的衰减趋势，从而提高了热电偶的使用寿命。
具体实施方式
为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请具体实施例对本申请技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
实施例1
(1)轧片：将纯铂用轧机轧成长度为500mm，宽度为300mm，厚度为0.5mm的薄板。
(2)预处理：将步骤(1)得到的纯铂薄板用碱、酸和纯水对板材表面进行除油和清洗，随后采用氮化硅砂进行喷砂直至基体表面无金属光泽，完成粗化处理后用无水乙醇和高压气枪进行表面清理。
(3)切割：将步骤(2)得到的预处理纯铂板材进行切割，得到宽度为3.0mm的长条若干。
(4)绞线：将步骤(3)得到的纯铂长条用绞线机绞成螺型，螺距为10mm。
(5)喷涂：将步骤(4)得到的螺型用夹具固定好，用等离子自动喷涂设备进行喷涂，喷涂电流为400A，送粉速度为40g/min，喷涂速度为50mm/s，来回喷涂5次，所用粉为Al2O3粉。
实施例2
(1)轧片：将铂铑10用轧机轧成长度为500mm，宽度为300mm，厚度为0.5mm的薄板。
(2)预处理：将步骤(1)得到的铂铑10薄板用碱、酸和纯水对板材表面进行除油和清洗，随后采用氮化硅砂进行喷砂直至基体表面无金属光泽，完成粗化处理后用无水乙醇和高压气枪进行表面清理。
(3)切割：将步骤(2)得到的预处理铂铑10板材进行切割，得到宽度为3.0mm的长条若干。
(4)绞线：将步骤(3)得到的纯铂长条用绞线机绞成螺型，螺距为10mm。
(5)喷涂：将步骤(4)得到的螺型用夹具固定好，用等离子自动喷涂设备进行喷涂，喷涂电流为450A，送粉速度为40g/min，喷涂速度为50mm/s，来回喷涂5次，所用粉为Al2O3粉。
测试：将实施例1和实施例2得到的样品组成一对S型热电偶，放入1400℃下研究热电势随时间的变化，发现变化率为-0.08μV/h，远低于未喷涂的-0.73μV/h。
实施例3
(1)轧片：将纯铂用轧机轧成长度为1000mm，宽度为500mm，厚度为1.5mm的薄板。
(2)预处理：将步骤(1)得到的纯铂薄板用碱、酸和纯水对板材表面进行除油和清洗，随后采用氮化硅砂进行喷砂直至基体表面无金属光泽，完成粗化处理后用无水乙醇和高压气枪进行表面清理。
(3)切割：将步骤(2)得到的预处理纯铂板材进行切割，得到宽度为5.0mm的长条若干。
(4)绞线：将步骤(3)得到的长条用绞线机绞成螺型，螺距为20mm。
(5)喷涂：将步骤(4)得到的螺型用夹具固定好，用等离子自动喷涂设备进行喷涂，喷涂电流为400A，送粉速度为50g/min，喷涂速度为200mm/s，来回喷涂8次，所用粉为ZrO2。
实施例4
(1)轧片：将铂铑13用轧机轧成长度为1000mm，宽度为500mm，厚度为1.5mm的薄板。
(2)预处理：将步骤(1)得到的铂铑13薄板用碱、酸和纯水对板材表面进行除油和清洗，随后采用氮化硅砂进行喷砂直至基体表面无金属光泽，完成粗化处理后用无水乙醇和高压气枪进行表面清理。
(3)切割：将步骤(2)得到的预处理铂铑13板材进行切割，得到宽度为5.0mm的长条若干。
(4)绞线：将步骤(3)得到的长条用绞线机绞成螺型，螺距为20mm。
(5)喷涂：将步骤(4)得到的螺型用夹具固定好，用等离子自动喷涂设备进行喷涂，喷涂电流为500A，送粉速度为50g/min，喷涂速度为200mm/s，来回喷涂8次，所用粉为ZrO2粉。
测试：将实施例3和实施例4得到的样品组成一对R型热电偶，放入1400℃下研究热电势随时间的变化，发现变化率为-0.13μV/h，远低于未喷涂的-0.77μV/h。
实施例5
(1)轧片：将铂铑6用轧机轧成长度为1000mm，宽度为500mm，厚度为1.0mm的薄板。
(2)预处理：将步骤(1)得到的铂铑6薄板用碱、酸和纯水对板材表面进行除油和清洗，随后采用氮化硅砂进行喷砂直至基体表面无金属光泽，完成粗化处理后用无水乙醇和高压气枪进行表面清理。
(3)切割：将步骤(2)得到的预处理铂铑6板材进行切割，得到宽度为3.0mm的长条若干。
(4)绞线：将步骤(3)得到的长条用绞线机绞成螺型，螺距为20mm。
(5)喷涂：将步骤(4)得到的螺型用夹具固定好，用等离子自动喷涂设备进行喷涂，喷涂电流为450A，送粉速度为50g/min，喷涂速度为200mm/s，来回喷涂8次，所用粉为Y2O3掺杂ZrO2粉。
实施例6
(1)轧片：将铂铑30用轧机轧成长度为1000mm，宽度为500mm，厚度为1.0mm的薄板。
(2)预处理：将步骤(1)得到的铂铑30薄板用碱、酸和纯水对板材表面进行除油和清洗，随后采用氮化硅砂进行喷砂直至基体表面无金属光泽，完成粗化处理后用无水乙醇和高压气枪进行表面清理。
(3)切割：将步骤(2)得到的预处理铂铑30板材进行切割，得到宽度为3.0mm的长条若干。
(4)绞线：将步骤(3)得到的长条用绞线机绞成螺型，螺距为20mm。
(5)喷涂：将步骤(4)得到的螺型用夹具固定好，用等离子自动喷涂设备进行喷涂，喷涂电流为700A，送粉速度为50g/min，喷涂速度为200mm/s，来回喷涂8次，所述粉为Y2O3掺杂ZrO2粉。
测试：将实施例5和实施例6得到的样品组成一对B型热电偶，放入1400℃下研究热电势随时间的变化，发现变化率为0.19μV/h。
以上所述仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的权利要求范围之内。

Claims (9)

1.一种工业用抗衰减铂及铂铑热电偶材料的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：
(1)轧片：将铂或铂铑材料用轧机轧成薄板；
(2)预处理：将步骤(1)得到的薄板用碱、酸和纯水对板材表面进行除油和清洗，随后采用氮化硅砂进行喷砂直至基体表面无金属光泽，完成粗化处理后用无水乙醇和高压气枪进行表面清理；
(3)切割：将步骤(2)得到的预处理板材进行切割，得到长条；
(4)绞线：将步骤(3)得到的长条用绞线机绞成螺型；
(5)喷涂：用等离子自动喷涂设备向将步骤(4)得到的螺型喷涂耐火材料。
2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述铂铑材料为铂铑6、铂铑10、铂铑13或铂铑30。
3.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)得到的薄板的长度为500～1000mm，宽度为300～500mm，厚度为0.5～1.5mm。
4.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(3)得到的长条的宽度为3.0～5.0mm。
5.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(4)得到的螺型的螺距为10～20mm。
6.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述耐火材料为Al2O3粉、ZrO2粉或Y2O3掺杂ZrO2粉。
7.如权利要求6所述的制备方法，其特征在于，步骤(5)中，喷涂电流为400～700A，送粉速度为40～50g/min，喷涂速度为50～200mm/s，来回喷涂5～8次。
8.如权利要求1～7任一项所述的制备方法制备的热电偶材料。
9.一种热电偶，其特征在于，所述热电偶的热电极通过权利要求1～7任一项所述的制备方法制得。
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