ЖУРНАЛ «СТА» №2/2004

68 СТА 2/2004 www.cta.ru соединяется с серой, образуя газооб- разный SiS 2 , а последний реагирует с платиной. Таким образом, реакция протекает через газовую фазу и не тре- бует обязательного контакта термоэле- ктродов с кварцем. Окись кремния SiO 2 может быть восстановлена водо- родом до SiO (газ), который также реа- гирует с платиной. Вообще кремний — основная причина охрупчивания и разрушения термопар. Он, как и неко- торые другие элементы: Zn, Sn, Sb, Pb, As, Bi, P, В, S — относится к платино- вым ядам [5]. Сера и углерод обычно присутствуют в остатках смазочных масел и охлаждающих эмульсий, ис- пользующихся при изготовлении ме- таллической защитной арматуры чех- ла. Пары железа, хрома и марганца так- же представляют опасность для плати- новых термоэлектродов, особенно в вакууме. Взаимодействие с парами ме- таллов приводит к сильному дрейфу термоэдс и преждевременному разру- шению термопары. По этой причине платиновые термопары никогда не ус- танавливают непосредственно в метал- лические чехлы. Верхний температур- ный предел длительного применения термопары ТПП10, равный 1300°С, ли- митируется ростом зёрен в платиновом электроде. При температурах выше 1400°С этот рост приобретает катастро- фический характер. В указанном диа- пазоне используется термопара ТПР с меньшей дифференциальной чувстви- тельностью, но с пределом рабочих температур до 1600°С. Эта термопара механически более прочна, менее склонна к росту зерна и охрупчиванию, менее чувствительна к загрязнению. Кроме того, малая чувствительность термопары в диапазоне 0100°С делает возможным её применение с медными удлинительными проводами. В З АПИС Н УЮ К НИЖК У ИНЖЕ Н Е РА Выдержка в воздушной среде Выдержка в атмосфере водорода Изменение термоэдс, мВ 0,20 0,10 0,00 –0,05 0 10 20 30 40 50 0 5 10 15 20 ч Время выдержки, ч Pt Pt Pt 6% Rh Pt 6%Rh Pt 10%Rh Pt 10%Rh Pt 30%Rh Pt 30%Rh DЕ, мВ 2 1 0 –0,5 0 5 10 15 20 ч 50 ч 40 30 20 10 0 Pt Pt 6%Rh Pt 10%Rh Pt 30%Rh DЕ, мВ 0,20 0,10 0,00 –0,05 DЕ, мВ 2 1 0 –0,5 Pt Pt 6%Rh Pt 10%Rh Pt 30%Rh 0 5 10 15 20 ч 50 ч 40 30 20 10 0 Pt 0,20 0,10 0,00 –0,05 DЕ, мВ DЕ, мВ 2 1 0 –0,5 Pt 6%Rh Pt 10%Rh Pt 30%Rh Pt 6%Rh Pt Pt 10%Rh Pt 30%Rh Порошок Al 2 O 3 (99,7%) Смесь порошков — муллит (60% Al 2 O 3 + 40% SiO 2 ) Порошок технического SiO 2 Рис. 1. Изменение термоэдс электродов из платины и её сплавов при 1200°С после выдержки в порошках при 1400°С