タングステン-レニウム熱電対
合金化の特徴
タングステン・レニウム熱電対は、非常に高温を測定できる能力があります。その際、いくつかの要因を考慮する必要があります。塑性と再結晶温度は、5%レニウムの含有によって陽極側で上昇します。最大限の熱起電力を得るためには、陰極のレニウム含有量を陽極の含有量と大きく異ならせる必要があります。しかし、レニウムの割合が32%以上の場合、温度が1100°Cを超えると、金属間化合物が形成され始め、測定精度が低下します。また、この合金は不均一になり、高温ではレニウムが蒸発し、これがさらに誤差を増大させます。VR5およびVR20熱電対の900−2100°Cでの精度は徐々に低下します。安定性を高めるために、タングステン・レニウム熱電対は、シリコンアルカリ添加剤(KCl 0.1−0.5%、Al 0.1−0.5%、SiO2 0.1−0.5%)で強化され、測定誤差をおおよそ3倍低減します。
| 番号 | ブランド | % Re | 断面 (mm) | 加工タイプ | 価格 |
|---|---|---|---|---|---|
| 1 | VR5 | 5% | Ø 0.35−0.5 | ワイヤー | 契約制 |
| 2 | VR20 | 20% | Ø 0.35−0.5 | ワイヤー | 契約制 |
| 3 | VR5 | 5% | Ø 0.5以上 | 棒材 | 契約制 |
校正の特徴
熱電対の校正表は1968年に開発されました。VR電極の不均一性による誤差の増加と、高温での絶縁シールドのシャント効果を最も詳しく研究したのは、VNIIMの教授であり技術科学博士のゴルドフ氏です。熱電対-VRの生産技術条件は1973年に受け入れられ、1977年に
タングステン・レニウム熱電対の校正は、以下の科学機関で行われました：ウラル計量研究所（エカテリンブルク）、KB「テルモプリボル」（リヴィウ）、およびNPO「Luch」（ポドリスク）。熱電対のNSCは、銀、銅、ニッケル、白金、ロジウム、イリジウム、タンタルのワイヤーを熱電対の作業部分に巻き付けた状態で、真空炉内で決定されました。校正の標準偏差は白金の融点で評価されました。VR熱電対の測定値は、光学ピロメーターおよびPR30/6熱電対（温度1800°Cまで）と比較されました。科学施設の専門家たちは、80%のVR熱電対の校正が最大1%の範囲でばらついているという結論に達しました。
成分の変動
熱電極ワイヤにおける技術的条件によれば、合金中のレニウム含有量は0.5%を超えてはならず、また、0.1%を超えない不純物が許容されています。そのため、異なるワイヤのバッチ間で熱起電力にばらつきがあります。温度1500°Cまでの範囲では、ワイヤの一巻き内で最大50μVまでの熱起電力のばらつきが許されます。
製造
20世紀80年代、VR20およびVR5（VAR5）熱電極ワイヤの生産量は年間約150キログラムでした。熱電極ワイヤは航空設計局および研究機関による複合材料製造技術に用いられていました。この材料の主要な消費者は冶金業界でした。
ワイヤ製造は粉末冶金技術によって行われます。タングステン粉と多酸化アンモニウム塩（NH4 ReO4）の混合物をブロックに圧縮し、その後、合金化されてワイヤに圧延されます。合金中のレニウム含有量の「浮動」を理由に、熱電特性を抜本的に最適化することはできませんでした。しかし最近では、ナノ添加剤の合金化と金属分析の改善によってマイクロ冶金においていくつかの成功が見られています。
使用用途
この種の熱電変換器は、惰性気体環境または真空下でのみ使用されます。熱電対の使用範囲を広げるため、酸化性および炭素系環境下（グラファイト加熱炉など）での保護のために、惰性ガスで満たされた特殊シールドが開発されました。
モリブデン製シールド内の密閉熱電変換器は、真空炉での粉末タブレットの焼結監視に使用されます。t°1750°Cでのこうした変換器の稼働時間は、腐食性環境内で最大1000時間です。また、酸化性環境下で1600 °Cで2−3千時間の稼働を誇るレーコサファイア（アルミニウム単結晶）製のVR密閉式変換器も開発されています。これらは塩、ガラス、および金属の溶解モードを監視するためのサーモゾンドにも使用されています。
これらの熱電変換器は非常に過酷な環境でも使用され、その稼働時間は直接的にその保護シールドの耐久性に依存します。1000 - 1700°Cの範囲での許容誤差が0.5%である場合には、プラチナ・ロジウム熱電対を使用します。
供給
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