專利名稱：納米復合陶瓷熱電偶保護管的制造方法
技術領域：
本發明涉及一種制造納米復合陶瓷熱電偶保護管的方法。用這種方法制造的熱電 偶保護管能夠耐高溫、耐高壓、耐腐蝕。
背景技術：
目前普通的熱電偶保護管在耐高溫、耐高壓、耐腐蝕方面的技術性能很差。在高 溫、高壓和有腐蝕氣氛的設備上使用時，工作壽命極短。在石油化工、煤化工領域中的關鍵 設備“高溫、高壓氣化爐”上使用的國產高溫、高壓氣化爐熱電偶，其平均使用壽命不足20 天，原裝進口的高溫、高壓氣化爐熱電偶，雖然其價格十分昂貴，但其設計使用壽命也僅90 天。其主要原因是在該種熱電偶的工作環境中，有高溫、高壓和強腐蝕三種破環因素同時存 在，用于保護熱電偶核心測溫元件(鉬銠偶絲)的熱電偶保護管不能耐高溫、耐高壓、耐腐 蝕。因此，熱電偶投入使用后，保護管很快就被高溫、高壓和腐蝕等因素破壞，致使熱電偶的 核心測溫元件(鉬銠偶絲)隨之也因失去保護而遭到破壞，熱電偶便整體失去測溫功能。此 外，在高溫高壓設備出現非正常仃車時，設備內的溫度和壓力會急驟變化，這種突然出現的 降溫、降壓也會導致熱電偶的保護管破裂，使熱電偶報廢。
發明內容
本發明的目的在于克服現有的熱電偶保護管不能耐高溫、耐高壓、耐腐蝕，不能承 受溫度和壓力突然變化的技術缺欠。開發出一種能夠承受高溫、高壓和腐蝕三種破環因素 同時存在，又能承受溫度和壓力會急驟變化的熱電偶保護管，使之能保護好熱電偶的核心 測溫元件(鉬銠偶絲)不遭破壞，從而延長熱電偶在高溫、高壓和腐蝕環境中的工作壽命。技術方案本發明的納來復合陶資瓷熱電偶保護管是以純度為99. 97%的AL203為 基質材料，加入經過超聲和化學兩種分散方法將粉體中的“團聚，，充分分散后的納米AL203 材料及適量的添加劑和懸浮劑制成漿料，用常規的離心注漿工藝成型，經過干燥和在氫氣 保護下的燒結制成的。實施方法將平均徑為lOOnm的納米AL203粉體放入水中，加入適量的聚羧酸鹽為 分散劑，裝入超聲槽內，以160W、30Hz的超聲頻率，按“振、停各40秒的周期”進行“超聲分 散”四小時后，摻入純度為99. 97%的AL203基質材料中，二者的重量比為2 8。將混合后 的漿料加入4% (重量比)焦磷酸鉀，裝入球磨機中，用純度為99. 97%的AL203制成的磨 球，球磨24小時。在球后的漿料中加入0. 5% (重量比)MgO和0. 8% Y203，再球磨2小時 后，加入1. 4% -1. 7%的阿拉伯樹膠，充分混合后，用常規的離心注漿法成型。脫模后，用常 規焙燒工藝培燒。將干燥后的坯料裝入氫氣保護燒結爐中，以150°C /小時的速度升溫至 1300°C恒溫1小時后，繼續以150°C /小時的速度升溫至1820°C，恒溫2小時，然后，斷電隨 爐降溫至50°C出爐。高溫、高壓熱電偶使用本發明制成的納來復合陶瓷熱電偶保護管后，可 在1450°C的高溫、6. 5Mpa的高壓下，在還原氣氛的腐蝕環境中，工作壽命可超過6個月以上。
權利要求
一種制造納米復合陶瓷熱電偶保護管的方法，其特征在于使用的基質材料為純度99.97的高純AL2O3，按重量比8∶2，加入20％的平均粒徑為100nm的納米AL2O3和0.2％-0.5％的MgO、0.5％-0.8％的Y2O3。
2.按權利要求1所述的制造納米復合陶瓷熱電偶保護管方法，其特征在于摻入基質材 料中的平均粒徑為IOOnm的納米AL2O3是經超聲和化學雙重分散措施，將納米AL2O3粉刺的 “團聚”充分、有效分散后的漿料。
全文摘要
一種制造納米復合陶瓷熱電偶保護管的方法，是在高純氧化鋁基質材料中加入經過超聲分散和化學分散雙重措施，使團聚充分分散后的納米氧化鋁漿料和添加劑，經1820℃氫氣爐燒結制成。這種方法制成的熱電偶保護管具有耐高溫、耐高壓、耐腐蝕的技術性能。
文檔編號C04B35/622GK101838137SQ200910010758
公開日2010年9月22日 申請日期2009年3月20日 優先權日2009年3月20日
發明者吳春瑜, 彭魁, 王冬青, 蘇鐵力 申請人:蘇鐵力