تجزیه و تحلیل ناپایداری ترموکوپل های رودیوم پلاتین ضد خوردگی با دمای بالا

تجزیه و تحلیل ناپایداری ترموکوپل های رودیوم پلاتین ضد خوردگی در دمای بالا به شرح زیر است:
شکنندگی
شکنندگی رایج ترین عامل ایجاد ضایعات ترموکوپل است. الکترودهای ترموالکتریک ترموکوپل‌ها به دلیل عواملی مانند آلودگی، رشد دانه‌ها، واکنش‌های کاهش اکسیداسیون و تبلور مجدد طولانی‌مدت در دماهای بالا مستعد شکنندگی هستند. الکترودهای ترموالکتریک در راکتورهای اتمی مورد استفاده قرار می گیرند، جایی که توسط نوترون بمباران می شوند و باعث می شوند یک عنصر به عنصر دیگر تبدیل شود و ترکیب الکترود ترموالکتریک را تغییر دهد. رودیوم در ترموکوپل‌های رودیوم پلاتین زره‌دار به پالادیوم تبدیل می‌شود و مقدار کمی پلاتین ابتدا به طلا و سپس به جیوه تبدیل می‌شود و باعث تغییر در خواص ترموالکتریک و کاهش پتانسیل ترموالکتریک می‌شود. با این حال، برخی از ترموکوپل های فلزی ارزان قیمت، مانند آهن، نیکل کروم، نیکل آلومینیوم (سیلیکون)، به تغییر تابش نوترون حساس نیستند. اما تبدیل مس تحت تابش باعث تغییرات قابل توجهی در ترکیب آن می شود. بنابراین در حضور تشعشعات نوترونی استفاده از ترموکوپل نیکل کروم نیکل آلومینیوم مناسب تر است و ترموکوپل نیکل کروم سیلیکون نیکل سیلیکون (نوع N) ترجیح داده می شود.
ناپاک کردن
کثیفی می تواند بر ضریب Seebeck ترموکوپل ها تأثیر بگذارد. مواد سیم ترموکوپل اغلب توسط ناخالصی های موجود در جو اطراف یا لوله های محافظ آلوده می شوند و پتانسیل اضافی تولید شده توسط درجات مختلف آلودگی نیز متفاوت است. این پتانسیل اضافی ویژگی های پوسته پوسته شدن اصلی را تغییر می دهد، که عاملی است که منجر به مقادیر نشانگر ترموکوپل ناپایدار می شود. به عنوان مثال، هنگام استفاده از ترموکوپل پلاتین رودیوم 10 در لوله های سرامیکی حاوی ناخالصی های آهن، سیم های رودیوم پلاتین به آهن آلوده می شوند که بر عملکرد ترموالکتریک آنها تأثیر می گذارد. سیم‌های رودیوم پلاتین وقتی در یک اتمسفر کاهش‌دهنده دمای بالا حاوی سیلیکون استفاده می‌شوند، به دلیل کاهش سیلیکون به سیلیکون آزاد، که سیم‌های شکننده و یکنواخت هستند، به ترکیبات سیلیکونی پلاتین سنتز می‌شوند. لوله سرامیکی عایق مورد استفاده در ترموکوپل های استاندارد نیاز به تمیز کردن با آکوا رژیا، پخت در دمای بالا و مشخص شدن قطبیت سوراخ شده الکترودهای مثبت و منفی دارد. اگر الکترودهای مثبت و منفی ترموکوپل در لوله مشترک از کار بیفتند، پلاتین موجود در سوراخ رودیوم پلاتین اصلی به داخل الکترود پلاتین نفوذ کرده و خصوصیات ترموالکتریک ترموکوپل استاندارد را تغییر می دهد. همه این شرایط بر پایداری ترموکوپل تأثیر می گذارد.
تحت تأثیر نیروهای خارجی
خمش شدید یا هر نوع سخت کاری دیگر ممکن است باعث عدم یکنواختی فیزیکی در تنش داخلی ایجاد شده در سیم‌های ترموکوپل شود و عملیات دقیق می‌تواند از بیشتر عدم یکنواختی ناشی از آن جلوگیری کند. ترموکوپل مونتاژ شده نیز می تواند از طریق آنیل مناسب تا حدودی این عدم یکنواختی را کاهش دهد.
فرار اجزای ترموالکتریک در دماهای بالا
بیشتر مواد سیم کوپلینگ برای ترموکوپل ها مواد آلیاژی هستند. از آنجایی که فشار بخار هر جزء متفاوت است، درجه تبخیر نیز متفاوت است.
ردوکس
ناپایداری بسیاری از ترموکوپل ها ناشی از اکسید شدن سیم ترموکوپل است. کنستانتان مس، کنستانتان آهن، نیکل کروم نیکل سیلیکون و سایر ترموکوپل ها می توانند تحت واکنش های اکسیداسیون قرار گیرند. اگر الکترود ترموالکتریک به طور یکنواخت اکسید شود، ضربه ممکن است کوچکتر باشد. اگر اکسیداسیون انتخابی وجود داشته باشد، تأثیر آن بسیار جدی است. در فشار جزئی اکسیژن کم (یعنی در شرایط بی هوازی)، کروم در الکترود نیکل کروم تحت اکسیداسیون ترجیحی قرار می گیرد و ترکیب سیم ترموکوپل را تغییر می دهد.