專利名稱：層壓式陶瓷熱電偶及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于測(cè)量高溫的熱電偶裝置及其該裝置的制備工藝。
背景技術(shù)：
熱電偶作為測(cè)量用的傳感器件應(yīng)該具備以下條件(1)對(duì)于時(shí)間和溫度的穩(wěn)定性；(2)熱電性的重復(fù)能力；(3)熱電勢(shì)的增加隨溫度成比例增加的敏感性；(4)熱電勢(shì)隨溫度變化呈線性關(guān)系或簡(jiǎn)單函數(shù)關(guān)系；(5)抗溫度變化和熱沖擊；(6)抗腐蝕介質(zhì)的侵蝕，力學(xué)性能好；(7)制備方法簡(jiǎn)單易行，使得不同工廠生產(chǎn)出的產(chǎn)品具有相同的性能。
熱電裝置的原理來(lái)自熱電效應(yīng)的發(fā)現(xiàn)，本質(zhì)是兩種不同的導(dǎo)體組成的材料在連接處會(huì)有不同的電勢(shì)。由兩個(gè)或多個(gè)不同導(dǎo)體組成的一個(gè)閉合電路中，如果兩種導(dǎo)體溫度不同，回路中就會(huì)有電流出現(xiàn)。常用的熱電偶由兩種不同材料的金屬材料熱電極組成銅—銅鎳合金(康銅)的應(yīng)用溫度在-200～+300℃，鎳鉻—鎳硅合金熱電偶可以使用到1300℃，鎢—鉬，鎢—(鎢—錸)在真空及惰性氣氛中可以達(dá)到2400℃，(鉑—銠)—鉑在氧化介質(zhì)中可以達(dá)到1800℃，銥—銠在真空、弱氧化環(huán)境中可以達(dá)到2100℃。
通常熱電偶的服役時(shí)間從200小時(shí)到2000小時(shí)。在高溫條件下微量的雜質(zhì)都會(huì)改變合金成分以至于熱電勢(shì)產(chǎn)生嚴(yán)重的差異。熱電偶熱電勢(shì)輸出不穩(wěn)定的原因之一是熱電極材料和環(huán)境之間的物理化學(xué)作用所導(dǎo)致的熱電極材料表面的合金元素被氧化而消耗，另一個(gè)導(dǎo)致熱電偶不穩(wěn)定因素是由于環(huán)境溫度的變化導(dǎo)致熱電極材料結(jié)構(gòu)變化引起的。為了延長(zhǎng)熱電偶的服役時(shí)間，保護(hù)電極材料免受侵蝕性介質(zhì)的影響，熱電偶一般加保護(hù)套管使用。任何一種耐熱、抗腐蝕的絕緣或半導(dǎo)體材料都可以用作套管材料。但是，熱電極材料和套管或環(huán)境之間的相互作用在高溫時(shí)是無(wú)法避免的。因此，測(cè)量高溫用的熱電偶裝置就需要由昂貴的貴金屬或絕緣材料制成。在高溫時(shí)，金屬的任何物理狀態(tài)的改變都會(huì)引起熱電勢(shì)的相當(dāng)大的改變，這個(gè)值還會(huì)因?yàn)榛w焊區(qū)的變化而增大；所有用難熔金屬制成的熱電偶都必須在惰性氣體或是真空中使用。為了能夠?qū)崿F(xiàn)這種熱電偶在不同介質(zhì)中的應(yīng)用，就必須使用抗熱震、絕緣、能在高溫使用的套管。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種具有抗熱震、高熱電勢(shì)、不含貴金屬并能在高溫及腐蝕環(huán)境下工作的層壓式陶瓷熱電偶及其制備方法。本發(fā)明的層壓式陶瓷熱電偶由上絕緣基板1、正極板2、正電極2-1、中絕緣基板3、負(fù)極板4、負(fù)電極4-1、下絕緣基板5組成；上絕緣基板1右側(cè)的上端面和下端面之間開(kāi)有第一通孔6，第一通孔6中鑲嵌有導(dǎo)電端子7，下絕緣基板5右側(cè)的上端面和下端面之間開(kāi)有第三通孔11，第三通孔11中鑲嵌有導(dǎo)電端子7；正極板2的上端面和下端面之間開(kāi)有第一通槽8，正電極2-1鑲嵌在第一通槽8中；中絕緣基板3左側(cè)的上端面和下端面之間開(kāi)有第二通孔10，第二通孔10中鑲嵌有導(dǎo)電連接點(diǎn)9；負(fù)極板4的上端面和下端面之間開(kāi)有第二通槽12，負(fù)電極4-1鑲嵌在第二通槽12中；上絕緣基板1、正極板2、中絕緣基板3、負(fù)極板4、下絕緣基板5從上至下疊加連接，上絕緣基板1中導(dǎo)電端子7的下端面連接正極板2中正電極2-1的上端面，正極板2中正電極2-1的下端面連接中絕緣基板3中導(dǎo)電連接點(diǎn)9的上端面，中絕緣基板3中導(dǎo)電連接點(diǎn)9的下端面連接負(fù)極板4中負(fù)電極4-1的上端面，負(fù)極板4中負(fù)電極4-1的下端面連接下絕緣基板5中導(dǎo)電端子7的上端面，其連接方法為將上絕緣基板1、正極板2、中絕緣基板3、負(fù)極板4、下絕緣基板5按照從上至下的順序疊加在一起，在溫度為1500～2500℃、壓力為0.1～80Mpa的條件下燒結(jié)而成。
本發(fā)明所指的整體陶瓷熱電偶具體是指由若干絕緣陶瓷坯帶和半導(dǎo)體條帶及其它幾個(gè)組成部分依次分布于陶瓷材料基體中組成一種熱電偶器件，該熱電偶器件是由一系列具有特定導(dǎo)電特性、高抗熱震能力或環(huán)境抵抗能力的陶瓷材料組成的?；w使用的基本材料包括阿隆、塞隆、硼化物等，它們都具有優(yōu)異的抗熱震性能和抗腐蝕能力。通過(guò)使用低密度低熱容的氮氧化合物增強(qiáng)的高抗彎強(qiáng)度陶瓷材料(Si3Ni4，SiC，B4C)作為熱電偶基體材料可以實(shí)現(xiàn)其抗熱震性能的提高。本發(fā)明使用層壓結(jié)構(gòu)制造一種陶瓷熱電偶，它具有抗熱震、高熱電勢(shì)、不含貴金屬并能在高溫及腐蝕環(huán)境下工作等優(yōu)點(diǎn)。
本發(fā)明為了制備陶瓷基板坯帶，使用的是混有耐火材料氧化物添加劑的非金屬耐火材料氮化物，利用這種陶瓷帶制成的整體陶瓷熱電偶具有極高的抗熱震能力和抵抗腐蝕介質(zhì)的能力。層壓式陶瓷熱電偶的熱電極是由電阻可調(diào)節(jié)的類金屬材料或介電材料制成，兩個(gè)熱電極之間的連接點(diǎn)必須能在高溫和高溫向低溫過(guò)渡時(shí)正常工作，引線端用來(lái)連接測(cè)量設(shè)備。本發(fā)明將復(fù)合導(dǎo)電體制成的正極性和負(fù)極性熱電極準(zhǔn)確裝入基體坯帶中預(yù)留的凹槽內(nèi)，再將安裝好的坯帶夾緊達(dá)到相鄰平面之間的緊密接觸，在隨后的燒結(jié)過(guò)程中，由于溫度和壓力的共同作用，這些壓在一起的坯帶就轉(zhuǎn)變成了一個(gè)整體的熱電偶單元。
本發(fā)明的熱電偶具有10～200μV/℃的靈敏度，可以作為測(cè)試系統(tǒng)的組成部分用于惡劣環(huán)境、惰性或真空環(huán)境條件下20～2000℃范圍內(nèi)溫度的測(cè)量之用，使用領(lǐng)域包括食品及輕工業(yè)、金屬與合金制造業(yè)、化學(xué)工業(yè)、汽車工業(yè)、航空與航天以及科學(xué)研究設(shè)備。


圖1為層壓式陶瓷熱電偶的整體結(jié)構(gòu)示意圖，圖2為圖1的A-A視圖，圖3為上絕緣基板1的結(jié)構(gòu)示意圖，圖4為正極板2的結(jié)構(gòu)示意圖，圖5為中絕緣基板3的結(jié)構(gòu)示意圖，圖6為負(fù)極板4的結(jié)構(gòu)示意圖，圖7為下絕緣基板5的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式具體實(shí)施方式
一參見(jiàn)圖1～7，本實(shí)施方式的層壓式陶瓷熱電偶由上絕緣基板1、正極板2、正電極2-1、中絕緣基板3、負(fù)極板4、負(fù)電極4-1、下絕緣基板5組成；上絕緣基板1右側(cè)的上端面和下端面之間開(kāi)有第一通孔6，第一通孔6中鑲嵌有導(dǎo)電端子7，下絕緣基板5右側(cè)的上端面和下端面之間開(kāi)有第三通孔11，第三通孔11中鑲嵌有導(dǎo)電端子7；正極板2的上端面和下端面之間開(kāi)有第一通槽8，正電極2-1鑲嵌在第一通槽8中；中絕緣基板3左側(cè)的上端面和下端面之間開(kāi)有第二通孔10，第二通孔10中鑲嵌有導(dǎo)電連接點(diǎn)9；負(fù)極板4的上端面和下端面之間開(kāi)有第二通槽12，負(fù)電極4-1鑲嵌在第二通槽12中；上絕緣基板1、正極板2、中絕緣基板3、負(fù)極板4、下絕緣基板5從上至下疊加連接，上絕緣基板1中導(dǎo)電端子7的下端面連接正極板2中正電極2-1的上端面，正極板2中正電極2-1的下端面連接中絕緣基板3中導(dǎo)電連接點(diǎn)9的上端面，中絕緣基板3中導(dǎo)電連接點(diǎn)9的下端面連接負(fù)極板4中負(fù)電極4-1的上端面，負(fù)極板4中負(fù)電極4-1的下端面連接下絕緣基板5中導(dǎo)電端子7的上端面，導(dǎo)電端子7連接測(cè)量設(shè)備。
熱電極正極板2和負(fù)極板4的基體是和基體材料(上絕緣基板1、中絕緣基板3、下絕緣基板5)相同的陶瓷材料，所以熱電極和基體之間沒(méi)有明顯的物理邊界。熱電極、導(dǎo)電連接點(diǎn)9、引線端子7和基體材料相比，只是在其中添加了不同的導(dǎo)電陶瓷顆粒，這些導(dǎo)電陶瓷顆粒形成了類似多芯電纜的“網(wǎng)狀陶瓷導(dǎo)電體”。在這種“網(wǎng)狀陶瓷導(dǎo)電體”中形成的連通導(dǎo)線的數(shù)量取決于熱電極的尺寸、厚度和長(zhǎng)度與厚度的比值。如果熱電極的厚度太小，就不可能形成連貫的“導(dǎo)通帶”，只能形成幾個(gè)平行的導(dǎo)通區(qū)域。在厚度較大的情況下，兩組熱電極“導(dǎo)通帶”才能組成熱電偶器件。
由于包含的添加相種類的不同，熱電極互不相同。為了獲得“E的”熱電極，使用的是具有弱束縛高濃度自由載流子的添加劑。在溫度的影響下，正電極2-1上的載流子很容易被釋放，通過(guò)導(dǎo)電連接點(diǎn)9散到負(fù)電極4-1上。為了提供穩(wěn)定的擴(kuò)散電勢(shì)，添加相的粒子應(yīng)當(dāng)具有嚴(yán)格的尺寸分布，即粗顆粒(3～15μm)∶中顆粒(1～3μm)∶細(xì)顆粒(小于1μm)＝5∶4∶8。如果細(xì)顆粒占優(yōu)，熱電勢(shì)和溫度的關(guān)系會(huì)發(fā)生非線性變化，在相對(duì)較低和中等溫度時(shí)，這種影響就更為顯著，在高溫時(shí)，熱電勢(shì)值將下降；如果大尺寸顆粒占主導(dǎo)地位，也會(huì)發(fā)生非線性現(xiàn)象，但是表現(xiàn)相反，在低溫條件下，熱電勢(shì)值非常小，但是在高溫區(qū)域，熱電勢(shì)值隨溫度的升高會(huì)產(chǎn)生指數(shù)增加。在兩種情況下，對(duì)熱電勢(shì)信號(hào)的記錄都會(huì)遇到障礙，這樣就增加了溫度測(cè)量的誤差。在正電極2-1的基體材料中添加的導(dǎo)電陶瓷顆粒添加相包括LaB6、NbN、C、ZrB2、Mo5Si3、TiSi、Mo2Si5、VC、TiSi2、SmB6、VB2、FeSi2、VSi2、TaSi2、NbSi2、Si、B4C、ReSi2中的一種或幾種。取決于預(yù)期的電阻值和熱電勢(shì)值，添加相的體積含量在2.5～98.5％之間。為了獲得“負(fù)的”熱電極，需要添加具有“受主型”并且能夠從“正的”熱電極中通過(guò)拖曳“俘獲”一部分自由載流子到這個(gè)能量級(jí)的低濃度自由載流子和弱束縛載流子半導(dǎo)體。和正電極2-1相仿，負(fù)電極4-1的特性也是由添加的不同尺寸粒子之間明確定義的比例來(lái)表征的，細(xì)、中、粗顆粒的比例為3∶4∶10。為了制備負(fù)電極4-1，選擇的添加相為CrN、ZrB6、YbB6、SiC、WC、HfC、ZrC、TiC、TiN、TiB2、TaC、VN、NbC、ZrN、TaB2、NbB2、TaB6、WSi2中的一種或幾種。取決于選擇的電阻值和熱電勢(shì)值，添加相的體積含量在2.5～98.5％之間。兩種不同材料(正極性和負(fù)極性的熱電極)之間的導(dǎo)電連接點(diǎn)9位于陶瓷材料基體之中，在連接區(qū)域至少25％的面積應(yīng)當(dāng)形成“連貫的導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)”。
為了提高焊接用的陶瓷引線端子對(duì)氧化過(guò)程的抵抗力，以便準(zhǔn)確記錄熱端正負(fù)熱電極之間的電信號(hào)，導(dǎo)電端子7所使用的陶瓷導(dǎo)電體中除了包含所對(duì)應(yīng)的正電極和負(fù)電極的導(dǎo)電添加相外，還按體積比為3∶1的比例加入了TaN和B4Si。
上絕緣基板1、正極板2、中絕緣基板3、負(fù)極板4、下絕緣基板5的陶瓷基體材料為阿隆、塞隆、硼化物等，它們都具有優(yōu)異的抗熱震性能和抗腐蝕能力。通過(guò)使用低密度低熱容的氮氧化合物增強(qiáng)的高抗彎強(qiáng)度陶瓷材料(Si3Ni4，SiC，B4C)作為熱電偶基體材料可以實(shí)現(xiàn)其抗熱震性能的提高。
具體實(shí)施方式
二本實(shí)施方式是這樣制備層壓式陶瓷熱電偶的將上絕緣基板1、正極板2、中絕緣基板3、負(fù)極板4、下絕緣基板5按照從上至下的順序疊加在一起，在燒結(jié)溫度為1500～2500℃、燒結(jié)壓力為0.1～80Mpa的條件下燒結(jié)而成。由于正極板2和負(fù)極板4的基體是和上絕緣基板1、中絕緣基板3、下絕緣基板5相同的陶瓷材料，所以本實(shí)施方式的首要問(wèn)題是制備熱電偶器件使用的絕緣陶瓷材料基體，利用此基體材料制造具有特別預(yù)制的安裝正電極2-1、負(fù)電極4-1用通槽8和安裝導(dǎo)電端子7、導(dǎo)電連接點(diǎn)9用通孔6的陶瓷坯帶。高強(qiáng)度、高韌性的陶瓷坯帶可通過(guò)壓制、軋制、注射成型或其它可行的方法制成，陶瓷帶厚度為0.1～3mm，常用的厚度為0.8～1.25mm，陶瓷帶的相對(duì)密度為0.51～0.64，一般情況下為0.52～0.56。由于“網(wǎng)狀陶瓷導(dǎo)電體”和絕緣的陶瓷基體的電導(dǎo)率受到燒結(jié)過(guò)程中多相反應(yīng)的影響，為了控制這個(gè)過(guò)程，需要選擇C∶H∶O的比例為22∶0∶3到19∶11∶4的粘結(jié)劑和增塑劑。為了提高陶瓷坯帶之間的層間結(jié)合力，預(yù)制樣陶瓷坯帶需預(yù)先在含2～25wt.％水蒸汽的條件下進(jìn)行飽和處理，經(jīng)過(guò)飽合處理后再在氬氣、氮?dú)饣蚨趸細(xì)夥罩羞M(jìn)行燒結(jié)。導(dǎo)電體的預(yù)留安裝溝槽的大小可占該陶瓷帶體積的10～80％，安裝孔的尺寸應(yīng)達(dá)到在坯帶的任何位置孔的寬度和帶的厚度的之比不小于2，不大于12。坯帶表面的開(kāi)孔的位置取決于陶瓷“網(wǎng)狀陶瓷導(dǎo)電體”和它們之間的交匯區(qū)以及和第三方導(dǎo)體連接區(qū)(引線端子)相連接時(shí)所選取的的走線方案。按照熱電轉(zhuǎn)換體的設(shè)計(jì)，孔隙中嵌有陶瓷導(dǎo)電體的絕緣的陶瓷基體層通過(guò)疊層的方法裝配在一起。疊層時(shí)稍加壓力(幾個(gè)牛頓)，并在水蒸氣中進(jìn)行飽和處理以便獲得相同的層間連接。根據(jù)基體陶瓷材料的性質(zhì)，燒結(jié)工藝可以采用熱壓燒結(jié)、熱等靜壓燒結(jié)、氣氛壓力燒結(jié)或者無(wú)壓燒結(jié)，燒結(jié)溫度1500～2500℃，燒結(jié)壓力0.1～80MPa。在燒結(jié)初始階段(至少達(dá)到1250℃)，升溫的作用是為了部分或全部燒除預(yù)制裝配體中的粘接助劑。
具體實(shí)施方式
三本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
二不同的是，在對(duì)坯料的加熱處理過(guò)程中，由于絕緣的基體成份和燒結(jié)環(huán)境的化學(xué)反應(yīng)生成了增強(qiáng)相，本實(shí)施方式中材料體系主要是氮氧化合物相AlON，該化合物是預(yù)制樣坯在氧化氣氛中于1500～1900℃無(wú)壓燒結(jié)條件下壓力燒結(jié)時(shí)按照AlN-Al2O3-Si2ON2體系進(jìn)行反應(yīng)的結(jié)果。為了提高氮氧化合物的強(qiáng)度，使用的是具有很高靜態(tài)抗彎強(qiáng)度的β-氮化硅，根據(jù)使用的Si3N4∶AlN∶Al2O3∶Si2ON2體積比從1∶2∶14∶4到2∶1∶11∶6的不同，該成份包括0.5～15vol.％氮化硅和氮氧化合物相。使用這種材料為基體制造的熱電偶可以在氧化和惰性條件下使用到1400℃。
具體實(shí)施方式
四本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
二、三不同的是，基體材料的主要成分為由O-塞隆相增強(qiáng)的β-氮化硅相，該成分是在La2O3作為催化劑條件下Si3N4和H2O發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成的。燒結(jié)條件為還原(二氧化碳)或者惰性(氮?dú)饣驓鍤?氣氛，熱壓燒結(jié)或氣壓燒結(jié)，壓強(qiáng)為1到80MPa。根據(jù)壓強(qiáng)的不同，燒結(jié)溫度在1650～1950℃之間選擇。該成分中含有0.25～25vol.％的氮氧化合物相，該氮氧化合物相中Si3N4∶Al2O3∶Si2ON2∶La2O3含量的體積比在30∶1∶1∶1到23∶3∶5∶2之間。使用該材料為基體制備的熱電偶可在惡劣的環(huán)境下(氧化、還原、惰性、大多數(shù)熔融金屬、酸溶液、熔融的堿或堿溶液)使用至1400℃。
具體實(shí)施方式
五本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
二、三、四不同的是，基體材料主要為由SiC∶B4C∶B4Si∶C增強(qiáng)的氮化硼。該材料在弱還原性氣氛中熱壓或氣壓燒結(jié)而成，燒結(jié)溫度1900～2500℃，燒結(jié)壓力1到80MPa。該材料主相為BN，含有0.5～20vol.％的復(fù)合材料相作為粘結(jié)劑。該復(fù)合材料相包含以下成分BN∶MgO∶SiC∶B4C∶B4Si∶C，其體積份數(shù)比為21∶2∶2∶3∶1∶1到8∶2∶2∶3∶1∶4。使用該材料為基體制備的熱電偶可在惡劣的環(huán)境下(氧化、還原、惰性、大多數(shù)熔融金屬、酸溶液、熔融的堿或堿溶液)使用至2000℃。
權(quán)利要求
1.層壓式陶瓷熱電偶，其特征在于它由上絕緣基板(1)、正極板(2)、正電極(2-1)、中絕緣基板(3)、負(fù)極板(4)、負(fù)電極(4-1)、下絕緣基板(5)組成；上絕緣基板(1)右側(cè)的上端面和下端面之間開(kāi)有第一通孔(6)，第一通孔(6)中鑲嵌有導(dǎo)電端子(7)，下絕緣基板(5)右側(cè)的上端面和下端面之間開(kāi)有第三通孔(11)，第三通孔(11)中鑲嵌有導(dǎo)電端子(7)；正極板(2)的上端面和下端面之間開(kāi)有第一通槽(8)，正電極(2-1)鑲嵌在第一通槽(8)中；中絕緣基板(3)左側(cè)的上端面和下端面之間開(kāi)有第二通孔(10)，第二通孔(10)中鑲嵌有導(dǎo)電連接點(diǎn)(9)；負(fù)極板(4)的上端面和下端面之間開(kāi)有第二通槽(12)，負(fù)電極(4-1)鑲嵌在第二通槽12中；上絕緣基板(1)、正極板(2)、中絕緣基板(3)、負(fù)極板(4)、下絕緣基板(5)從上至下疊加連接，上絕緣基板(1)中導(dǎo)電端子(7)的下端面連接正極板(2)中正電極(2-1)的上端面，正極板(2)中正電極(2-1)的下端面連接中絕緣基板(3)中導(dǎo)電連接點(diǎn)(9)的上端面，中絕緣基板(3)中導(dǎo)電連接點(diǎn)(9)的下端面連接負(fù)極板(4)中負(fù)電極(4-1)的上端面，負(fù)極板(4)中負(fù)電極(4-1)的下端面連接下絕緣基板(5)中導(dǎo)電端子(7)的上端面。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述層壓式陶瓷熱電偶，其特征在于在導(dǎo)電端子(7)中按體積比3∶1的比例加入TaN和B4S。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述層壓式陶瓷熱電偶，其特征在于正電極2-1由陶瓷基體和正極添加相粒子組成，正極添加相粒子的體積含量為2.5～98.5％。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述層壓式陶瓷熱電偶，其特征在于所述正極添加相粒子由粗、中、細(xì)三種粒子組成，其中粗、中、細(xì)粒徑比為5∶4∶8。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述層壓式陶瓷熱電偶，其特征在于所述正極添加相粒子為L(zhǎng)aB6、NbN、C、ZrB2、Mo5Si3、TiSi、Mo2Si5、VC、TiSi2、SmB6、VB2、FeSi2、VSi2、TaSi2、NbSi2、Si、B4C、ReSi2中的一種或幾種。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述層壓式陶瓷熱電偶，其特征在于負(fù)電極4-1由陶瓷基體和負(fù)極添加相粒子組成，負(fù)極添加相粒子的體積含量為2.5～98.5％。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述層壓式陶瓷熱電偶，其特征在于所述負(fù)極添加相粒子由粗、中、細(xì)三種粒子組成，其中粗、中、細(xì)粒徑比為3∶4∶10。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述層壓式陶瓷熱電偶，其特征在于所述負(fù)極添加相為CrN、ZrB6、YbB6、SiC、WC、HfC、ZrC、TiC、TiN、TiB2、TaC、VN、NbC、ZrN、TaB2、NbB2、TaB6、WSi2中的一種或幾種。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述層壓式陶瓷熱電偶，其特征在于上絕緣基板(1)、正極板(2)、中絕緣基板(3)、負(fù)極板(4)、下絕緣基板(5)的陶瓷基體材料為阿隆、塞隆或硼化物。
10.權(quán)利要求1所述的層壓式陶瓷熱電偶的制備方法，其特征在于將上絕緣基板(1)、正極板(2)、中絕緣基板(3)、負(fù)極板(4)、下絕緣基板(5)按照從上至下的順序在燒結(jié)溫度為1500～2500℃、燒結(jié)壓力為0.1～80Mpa的條件下燒結(jié)成一體。
全文摘要
層壓式陶瓷熱電偶及其制備方法，它涉及一種測(cè)量高溫的熱電偶裝置及其制備工藝。它由上絕緣基板1、正極板2、正電極2－1、中絕緣基板3、負(fù)極板4、負(fù)電極4－1、下絕緣基板5組成；1右側(cè)開(kāi)有第一通孔6，6中鑲嵌有導(dǎo)電端子7，5右側(cè)開(kāi)有第三通孔11，11中鑲嵌有導(dǎo)電端子7；2開(kāi)有第一通槽8，2－1鑲嵌在8中；3左側(cè)開(kāi)有第二通孔10，10中鑲嵌有導(dǎo)電連接點(diǎn)9；4開(kāi)有第二通槽12，4－1鑲嵌在12中；將上絕緣基板1、正極板2、中絕緣基板3、負(fù)極板4、下絕緣基板5按照從上至下的順序疊加在一起，在1500～2500℃、0.1～80MPa下燒結(jié)成一體。熱電偶具有10～200μV/℃的靈敏度，可作為測(cè)量系統(tǒng)的組成部分用于惡劣環(huán)境、惰性或真空環(huán)境條件的溫度測(cè)量。
文檔編號(hào)H01L35/00GK1652369SQ20051000964
公開(kāi)日2005年8月10日 申請(qǐng)日期2005年1月19日 優(yōu)先權(quán)日2005年1月19日
發(fā)明者邵文柱, 甄良, 崔玉勝, 馮立超, 李義春 申請(qǐng)人:哈爾濱工業(yè)大學(xué)