Министерство сельского хозяйства и продовольствия РБ
Белорусский Государственный Аграрно-Технический Университет
Кафедра ППС
Реферат на тему:
Сравнение материалов для изготовления нитей накаливания и термопар
Выполнил:студент 2 эа гр.
АлейчикДмитрий
Проверил:Довнар И.В.
материалнить накаливание термопара
Минск 2009
Лампынакаливания
Нитинакала ламп накаливания изготавливаются из вольфрама.
Свойствавольфрама. Металлический вольфрам имеет светло-серый цвет.После углерода у него самая высокая температура плавления среди всех простыхвеществ. Ее значение определено в пределах 3387–3422° С. У вольфрама –превосходные механические качества при высоких температурах и наименьшийкоэффициент расширения среди всех металлов. Температура кипения 5400–5700° С.Вольфрам – один из наиболее тяжелых металлов с плотностью 19250 кг/м3.Электропроводность вольфрама при 0° C – величина порядка 28% отэлектропроводности серебра, являющегося наиболее электропроводящим металлом.Чистый вольфрам довольно легко поддается обработке, однако обычно он содержитпримеси углерода и кислорода, что и придает металлу известную всем твердость.
Вольфрамобладает очень высоким модулем растяжения и сжатия, очень высокимсопротивлением температурной ползучести, высокой тепло- и электропроводностью,высоким коэффициентом электронной эмиссии, который может быть еще улучшенсплавлением вольфрама с некоторыми оксидами металлов.
Вольфрамхимически стоек. Соляная, серная, азотная, фтороводородная кислоты, царскаяводка, водный раствор гидроксида натрия, аммиак (до 700° С), ртуть и парыртути, воздух и кислород (до 400° С), вода, водород, азот, угарный газ (до 800°С), хлороводород (до 600° С) на вольфрам не действуют. С вольфрамом реагируютаммиак в смеси с пероксидом водорода, жидкая и кипящая сера, хлор (свыше 250°С), сероводород в условиях температуры красного каления, горячая царская водка,смесь фтористоводородной и азотной кислот, расплавы нитрата, нитрита, хлоратакалия, диоксида свинца, нитрита натрия, горячая азотная кислота, фтор, бром,йод. Карбид вольфрама образуется при взаимодействии углерода с вольфрамом притемпературе выше 1400° С, оксид – при взаимодействии с водяным паром идиоксидом серы (при температуре красного каления), углекислым газом (выше 1200°С), оксидами алюминия, магния и тория.
Термопары
Системаиз двух разнородных проводников, спаянных концами и дающих заметную термоэдс,когда спаи имеют разные температуры, называется термопарой или термоэлементом.Первое название обычно применяют, когда такая система применяется ктермоэлектрическим источникам энергии. Величины термоэдс для большинстваметаллов измеряются микровольтами на градус, как и предсказывает формула (12).Такие эдс слишком малы для сколько-нибудь практических источников энергии, ноими очень удобно пользоваться для измерений температуры. Термопары вособенности полезны для измерения температуры в труднодоступных для обычныхтермометров местах или в очень малых объемах; кроме того, термопары из оченьтонких проволочек мало инерционны и позволяют следить за сравнительно быстрымиизменениями температуры. Для полупроводников, к которым можно приближенноприменять формулу (3), достижимы эдс порядка милливольта на градус, и полупроводниковые термоэлементы находят применение как источники электроэнергии длямаломощных установок. Для изготовления измерительных термопар выбираются парыметаллов или сплавов, дающие достаточно большие, стабильные и воспроизводимыетермоэдс.
Термопарнаяпроволока: алюмель, хромель, копель, константан — химический состав, свойства,области применения
Алюмель- сплав, применяемый в пирометрии в качестве отрицательного термоэлектродатермопары хромель-алюмель, а также в виде компенсационных проводов. Химическийсостав алюмеля (в %): 1,8-2,5 алюминия; 0,85-2,0 кремния; 1,8-2,2 марганца;остальное — никель и кобальт, причём кобальт присутствует как примесь в никеле,и для обеспечения требуемого значения термоэдс его содержание должно быть впределах 0,6-1,0%.
Термопарамис алюмелью пользуются для измерений температуры до 1000С. Свыше 1000С придлительных выдержках изменение термоэдс становится весьма заметным. Разработаныи применяются сплавы алюмели, легированные 0,06-0,1% циркония или 0,06%циркония + 0,005-0,03% бора и др. Легирование алюмели существенно увеличиваетпластичность (при 600-1100С) и длительную прочность (при 700-900С), а такжеповышает стабильность термоэдс при температурах до 1250-1300С.
Хромель- сплав никеля с хромом, обладающий благоприятным сочетанием термоэлектрическихсвойств и жаростойкости. Содержит около 10% Cr, около 1% Со, а также примеси(до 0,2% С и до 0,3% Fe). Хромель характеризуется достаточно большим и почтипрямолинейным изменением термоэдс (ТЭДС) в широком интервале температур.
Хромельизготовляется в виде проволоки и применяется в паре с алюмелем в качествеположительного термоэлектрода термопары хромель — алюмель, которая используетсяпри измерении температуры. Хромель применяется также в качестве компенсационныхпроводов. В России выпускают хромель марок НХ9,5 и НХ9.
Копель- медно-никелевый сплав, содержащий ~43% Ni и ~0,5% Mn. По химическому составу,физическим и механическим свойствам копель близок к константану, температураплавления копеля около 1290С.
Извсех медно никелевых сплавов копель обладает максимальной термоэлектродвижущейсилой в паре с хромелем (около 6,95 мв при 100С, 49,0 мв при 600С).
Применяетсяглавным образом в пирометрии в качестве отрицательного термоэлектрода термопарпри измерении температур до 600С, а также в качестве компенсационных проводов.В России изготовляется копель марки МНМц 43-0,5.