Vỏ nhiệt điện tử silicon nitride (Si₃N₄) là một ống bảo vệ đo nhiệt độ hiệu suất cao chủ yếu làm từ gốm silicon nitride thông qua các quy trình tạo hình và nung tung tiên tiến.
Kết hợp với cặp nhiệt điện, sản phẩm này cung cấp khả năng cách ly vật lý đáng tin cậy và bảo vệ hóa học cho cặp nhiệt điện trong các kim loại màu nóng chảy như nhôm, kẽm, đồng và magiê, cũng như trong môi trường khí và chất lỏng ăn mòn nhiệt độ cao. Sản phẩm đảm bảo độ ổn định lâu dài và độ chính xác trong đo nhiệt độ.
Silicon nitride là một loại gốm cấu trúc tiên tiến với các đặc tính toàn diện cực kỳ xuất sắc. Nhờ độ bền, độ cứng, khả năng chịu nhiệt và ổn định hóa học vượt trội, nó được biết đến với tên gọi "thép gốm" và "nhà vô địch toàn diện trong thế giới vật liệu".
Vỏ cặp nhiệt điện làm từ silicon nitride là sản phẩm cao cấp không dễ dàng thay thế bằng các ống bảo vệ truyền thống làm từ corundum, nhôm cao, graphite, oxit và silicon carbide hiện có trên thị trường nội địa. Đối với các ứng dụng nhiệt độ cao trên 1200°C, vỏ gốm silicon nitride là giải pháp ưu tiên.
| Mục kiểm tra | Đơn vị | Phạm vi chỉ số |
| Mật độ khối | g/cm³ | 3.2 |
| Độ xốp | % | ≤1,5 |
| độ bền uốn | MPa | >600 |
| mô-đun Young | GPa | 260~280 |
| độ dai khi gãy | MPa·m¹/² | ≥6.5 |
| độ dẫn nhiệt | W/(m·K) | 16~22 |
| Hệ số giãn nở nhiệt (20–1000°C) | ×10⁻⁶ K⁻¹ | 3.2~3.4 |
| Nhiệt độ sử dụng tối đa (ở áp suất khí quyển) | °C | 1400 |
| Khả năng chịu sốc nhiệt | 700~800°C | |
| Độ cứng Vickers | HV | >1400 |
1. Độ dẫn nhiệt vượt trội: Với thành mỏng (chỉ dày vài milimét) và hệ số dẫn nhiệt cao, nó phản ứng cực nhanh với sự thay đổi nhiệt độ và có thể đo chính xác nhiệt độ kim loại nóng chảy trong vòng một phút.
2. Khả năng chống sốc nhiệt xuất sắc: Có hệ số giãn nở nhiệt cực thấp và có thể chịu được sự thay đổi nhiệt độ lớn; sẽ không bị nứt ngay cả khi được nung nóng hoặc làm lạnh nhanh ở nhiệt độ trên 1000°C.
3. Ổn định nhiệt độ cao xuất sắc: Không có điểm nóng chảy ở áp suất khí quyển; chỉ phân hủy ở 1900°C; không oxy hóa dưới 1200°C; tạo lớp oxit bảo vệ từ 1200°C đến 1600°C.
4. Khả năng chống ăn mòn vượt trội: Thể hiện khả năng chống chịu vượt trội với hầu hết các loại axit, kiềm và kim loại nóng chảy (trừ axit hydrofluoric); không làm ướt kim loại màu nóng chảy và chống tích tụ xỉ.
5. Độ bền cơ học cao: Độ bền uốn cao, khả năng chống mài mòn và chống va đập cơ học cao, cho phép hoạt động ổn định lâu dài dưới áp suất cao, lưu lượng cao.
6. Không bị nhiễm kim loại nóng chảy: Không phản ứng hóa học với kim loại nóng chảy, không gây rò rỉ chất ô nhiễm và duy trì độ tinh khiết của kim loại nóng chảy.
7. Tính chất cách điện xuất sắc: Sản phẩm là một chất cách điện, ngăn cản nhiễu tín hiệu của cặp nhiệt điện.
8. Tuổi thọ cực kỳ dài: Tuổi thọ có thể vượt quá 12 tháng và có thể kéo dài nhiều năm, mang lại giá trị tuyệt vời cho số tiền bỏ ra.
1. Nhờ hiệu suất tổng thể xuất sắc, ống nhiệt điện silicon nitride được sử dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp và ứng dụng sau:
2. Luyện kim loại màu: Đo nhiệt độ và giám sát quy trình các kim loại phi màu nóng chảy như nhôm, đồng, kẽm và magiê;
3. Ngành đúc: Đo nhiệt độ liên tục trong các ứng dụng như đúc bánh hợp kim nhôm và lò giữ nhôm nóng chảy;
4. Ngành công nghiệp hóa chất: Đo nhiệt độ trong môi trường axit và kiềm có nhiệt độ cao, ăn mòn cao, phù hợp với thiết bị như lò phản ứng;
5. Luyện kim bột: Giám sát nhiệt độ trong quá trình thiêu kết vật liệu từ tính và gốm điện tử;
6. Ngành công nghiệp thủy tinh: Đo và kiểm soát nhiệt độ trong lò nung thủy tinh;
7. Ngành công nghiệp gốm sứ: Bảo vệ cặp nhiệt điện trong lò nung nhiệt độ cao.
