高温耐食白金ロジウム熱電対の不安定性解析

高温耐食白金ロジウム熱電対の不安定性の分析は次のとおりです。
脆化
熱電対のスクラップを引き起こす最も一般的な要因は脆化です。 熱電対の熱電電極は、汚染、粒子成長、酸化還元反応、高温での長期にわたる再結晶などの要因により脆化する傾向があります。 熱電電極は原子炉で使用され、そこで中性子が衝突すると、ある元素が別の元素に変換され、熱電電極の組成が変化します。 外装白金ロジウム熱電対のロジウムはパラジウムに変化し、少量の白金は最初に金に、次に水銀に変化し、熱電特性の変化と熱電位の低下を引き起こします。 ただし、鉄、ニッケルクロム、ニッケルアルミニウム（シリコン）などの一部の安価な金属熱電対は、中性子線変換の影響を受けません。 しかし、放射線による銅の変態は、その組成に重大な変化を引き起こします。 したがって、中性子線の存在下では、ニッケル クロム ニッケル アルミニウム熱電対の使用がより適しており、ニッケル クロム シリコン ニッケル シリコン (N 型) 熱電対が好ましいです。
汚す
汚れは熱電対のゼーベック係数に影響を与える可能性があります。 熱電対のワイヤ材料は周囲の大気や保護チューブの不純物によって汚染されることが多く、汚染の程度によって発生する追加の電位も異なります。 この追加の可能性により、元のスケーリング特性が変化し、熱電対の指示値が不安定になる要因となります。 たとえば、鉄不純物を含むセラミック管で白金ロジウム 10 白金熱電対を使用すると、白金ロジウム線が鉄で汚染され、熱電性能に影響を及ぼします。 白金ロジウムワイヤーは、シリコンを含む高温の還元性雰囲気中で使用すると、シリコンが還元されて遊離シリコンとなり、脆く均一なワイヤーである白金シリコン化合物に合成されます。 一般的な熱電対に使用される絶縁セラミック管は王水で洗浄し、高温で焼成する必要があり、正極と負極の穴あき極性が指定されています。 熱電対の正極と負極が共用チューブ内で破損すると、元の白金ロジウム穴の白金が白金電極に侵入し、標準熱電対の熱電特性が変化します。 これらすべての条件は熱電対の安定性に影響を与えます。
外力の影響を受ける
激しい曲げやその他の種類の加工硬化は、熱電対ワイヤに形成される内部応力に物理的な不均一を引き起こす可能性がありますが、注意深く操作することで、結果として生じる不均一のほとんどを回避できます。 組み立てられた熱電対は、適切なアニーリングによってこの不均一性をある程度まで低減することもできます。
高温における熱電部品の揮発性
熱電対の結合線材のほとんどは合金材です。 各成分の蒸気圧が異なるため、揮発の度合いも異なります。
レドックス
多くの熱電対の不安定性は、熱電対ワイヤーの酸化によって引き起こされます。 銅コンスタンタン、鉄コンスタンタン、ニッケルクロムニッケルシリコンおよびその他の熱電対は酸化反応を起こす可能性があります。 熱電電極が均一に酸化されていれば、影響は小さくなる可能性がありますが、 選択酸化が発生すると、その影響は非常に深刻です。 酸素分圧が低い場合（つまり、嫌気性条件下）、ニッケルクロム電極内のクロムが優先的に酸化され、熱電対ワイヤの組成が変化します。