N型熱電偶的主要特性

熱電偶使用范圍廣泛，在采購使用的過程中，需要了解的更多些相關(guān)知識(shí)。新常技術(shù)主要講解N型熱電偶的主要特性，共列出5點(diǎn)，供需要的朋友。

 1、高溫抗氧化能力強(qiáng)，長期穩(wěn)定性好。針對(duì)K型熱電偶鎳鉻極中Cr，Si元素?fù)駜?yōu)氧化引起合金沉成分不均勻、熱電動(dòng)勢(shì)漂移等問題，在N型熱電偶的正極中增加Cr，Si含量使鎳鉻合金的氧化模式由內(nèi)氧化轉(zhuǎn)變成外氧化，致使氧化反應(yīng)僅在表面進(jìn)行；又在負(fù)極中增添溶質(zhì)元素Mg與Si，盡管Si含量增大要降低熱電動(dòng)勢(shì)，但可使金屬與氧化物間的鈍化膜更加致密。并因Mg與Si擇優(yōu)氧化形成擴(kuò)散勢(shì)壘，阻止“綠蝕”現(xiàn)象向內(nèi)部擴(kuò)散，抑制進(jìn)一步氧化發(fā)生。對(duì)在1200℃下經(jīng)過1000h的K，N型熱電偶的正極進(jìn)行顯微結(jié)構(gòu)觀察表明，K型熱電偶的氧化層很厚，近1mm，而N型熱電偶卻幾乎看不到氧化膜的成長。又因K型熱電偶負(fù)極中含有Mn，雖有調(diào)整熱電動(dòng)勢(shì)的作用，但卻極大地影響了它的高溫穩(wěn)定性。為此，N型熱電偶中不再添加Mn。因此，它的高溫穩(wěn)定性與使用壽命較K型熱電偶明顯提高。


 2、在250～550℃范圍內(nèi)的短期熱循環(huán)穩(wěn)定性好。K型熱電偶在上述溫度范圍內(nèi)循環(huán)使用時(shí)，因其顯微結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，形成短程有序結(jié)構(gòu)（即所謂的K狀態(tài)），致使其熱電動(dòng)勢(shì)不穩(wěn)定，而N型熱電偶能消除此種短期不穩(wěn)定性。在Ni-Cr二元合金中，Cr含量在5%～30%的范圍內(nèi)，存在著原子晶格結(jié)構(gòu)的有序→無序轉(zhuǎn)變，但在此成分范圍內(nèi)，有一個(gè)很小的區(qū)域，即Cr含量為14%～16%左右時(shí)，例如Cr含量為14.2%的鎳鉻硅合金，將不因結(jié)構(gòu)上有序→無序的轉(zhuǎn)變而引起熱電動(dòng)勢(shì)值有較大的變化。實(shí)驗(yàn)結(jié)果也證明，無論是經(jīng)退火或時(shí)效的N型熱電偶樣品，在250～550℃范圍內(nèi)的升降溫過程中，熱電動(dòng)勢(shì)的變化不超過10μV。

3、在250～550℃范圍內(nèi)抑制了磁性轉(zhuǎn)變，不再出現(xiàn)熱電動(dòng)勢(shì)明顯地不規(guī)則變化。K型熱電偶負(fù)極，約在170℃發(fā)生磁性轉(zhuǎn)變，在Secheck系數(shù)與溫度關(guān)系曲線上有拐點(diǎn)。為此，對(duì)N型熱電偶的負(fù)極合金成分作了很大調(diào)整，基本上不含Mn，Al，Co元素，Si含量也有較大提高，從而抑制了新型合金的磁性轉(zhuǎn)變，使其轉(zhuǎn)變溫度降到室溫以下。因此，N型熱電偶不會(huì)因磁性變化造成熱電動(dòng)勢(shì)值偏離分度表。

 4、在中子輻照環(huán)境下具有良好的穩(wěn)定性。在中子積分通量小于1020/cm2的條件下，K型熱電偶具有良好的耐輻照能力，而N型熱電偶在K型熱電偶的基礎(chǔ)上，又取消了易蛻變?cè)豈n，Co等，因此，N型教K熱電偶具有更好的耐核輻照的能力。

5、在400～1300℃范圍內(nèi)，N型熱電偶熱電特性的線性比K型好。在400～1300℃范圍內(nèi)，N型熱電偶非線性誤差僅占1300℃熱電動(dòng)勢(shì)的0.4%，而K型熱電偶在相同范圍內(nèi)的非線性誤差占1300℃的1.75%，比N型熱電偶大得多。當(dāng)然N型熱電偶與K型熱電偶相比，在低溫范圍內(nèi)（-200～400℃）的非線性誤差較大，同時(shí)材料教硬，難于加工。