㈠ 關於溫度儀表熱電偶、雙金屬溫度計的幾個問題
關於溫度儀表熱電偶、雙金屬溫度計的幾個問題
1.熱電偶的測量原理是什麼?
熱電偶工作原理是基於賽貝克(seeback)效應,即兩種不同成分的導體兩端連接成迴路,如兩連接端溫度不同,則在迴路內產生熱電流的物理現象。
熱電偶由兩根不同導線(熱電極)組成,它們的一端是互相焊接的,形成熱電偶的測量端(也稱工作端)。將它插入待測溫度的介質中;而熱電偶的另一端 (參比端或自由端)則與顯示儀表相連。如果熱電偶的測量端與參比端存在溫度差,則顯示儀表將指出熱電偶產生的熱電動勢。
2.熱電阻的測量原理是什麼?
熱電阻是利用金屬導體或半導體有溫度變化時本身電阻也隨著發生變化的特性來測量溫度的,熱電阻的受熱部分(感溫元件)是用細金屬絲均勻地繞在絕緣材料作成的骨架上或通過激光濺射工藝在基片形成。當被測介質有溫度梯度時,則所測得的溫度是感溫元件所在范圍內介質層的平均溫度。
3.如何選擇熱電偶和熱電阻?
根據測溫范圍選擇:500℃以上一般選擇熱電偶,500℃以下一般選擇熱電阻;
根據測量精度選擇:對精度要求較高選擇熱電阻,對精度要求不高選擇熱電偶;
根據測量范圍選擇:熱電偶所測量的一般指「點」溫,熱電阻所測量的一般指空間平均溫度;
4.什麼是鎧裝熱電偶,有什麼優點?
在IEC1515的標准中名稱為《mineral insulated thermocouple cable》,即無機礦物絕緣熱電電偶纜。將熱電極、絕緣物和護套通過整體拉制而形成的,外表面好像是被覆一層「鎧裝」,故稱為鎧裝熱電偶。同一般裝配式熱電偶相比,具有耐壓高、可彎曲性能好、抗氧化性能好及使用壽命長等優點。
5.熱電偶的分度號有哪幾種?有何特點?
熱電偶的分度號有主要有S、R、B、N、K、E、J、T等幾種。其中S、R、B屬於貴金屬熱電偶,N、K、E、J、T屬於廉金屬熱電偶。
S分度號的特點是抗氧化性能強,宜在氧化性、惰性氣氛中連續使用,長期使用溫度1400℃,短期1600℃。在所有熱電偶中,S分度號的精確度等級最高,通常用作標准熱電偶;
R分度號與S分度號相比除熱電動勢大15%左右,其它性能幾乎完全相同;}B分度號在室溫下熱電動勢極小,故在測量時一般不用補償導線。它的長期使用溫度為1600℃,短期1800℃。可在氧化性或中性氣氛中使用,也可在真空條件下短期使用。
N分度號的特點是1300℃下高溫抗氧化能力強,熱電動勢的長期穩定性及短期熱循環的復現性好,耐核輻照及耐低溫性能也好,可以部分代替S分度號熱電偶;
K分度號的特點是抗氧化性能強,宜在氧化性、惰性氣氛中連續使用,長期使用溫度1000℃,短期1200℃。在所有熱電偶中使用最廣泛;
E分度號的特點是在常用熱電偶中,其熱電動勢最大,即靈敏度最高。宜在氧化性、惰性氣氛中連續使用,使用溫度0-800℃;
J分度號的特點是既可用於氧化性氣氛(使用溫度上限750℃),也可用於還原性氣氛(使用溫度上限950℃),並且耐H2及CO氣體腐蝕,多用於煉油及化工;
T分度號的特點是在所有廉金屬熱電偶中精確度等級最高,通常用來測量300℃以下的溫度。
6.熱電阻的引出線方式有幾種?都有什麼影響?
熱電阻的引出線方式有3種:即2線制、3線制、4線制。
2線制熱電阻配線簡單,但要帶進引線電阻的附加誤差。因此不適用製造A級精度的熱電阻,且在使用時引線及導線都不宜過長。
3線制可以消除引線電阻的影響,測量精度高於2線制。作為過程檢測元件,其應用最廣。
4線制不僅可以消除引線電阻的影響,而且在連接導線阻值相同時,還可以消除該電阻的影響。在高精度測量時,要採用4線制。
7.N型熱電偶與K型熱電偶相比有哪些優缺點?
N型熱電偶的優點:
-高溫抗氧化能力強,長期穩定性強。K型熱電偶鎳鉻的正極中Cr、Si元素擇優氧化引起合金成分不均勻及熱電動勢漂移等,在N型熱電偶增加Cr、Si含量,使鎳鉻合金的氧化模式由內氧化轉變為外氧化,致使氧化反應僅在表面進行;
-低溫短期熱循環穩定性好,且抑制了磁性轉變;
-耐核輻射能力強。N型熱電偶取消了K型中的易蛻變元素Mn、Co,使抗中子輻照能力進一步加強;
-在400~1300℃范圍內,N型熱電偶的熱電特性的線性比K型好。
N型熱電偶的缺點:
-N型熱電偶的材料比K型硬,較難加工;
-價格相對較貴。N型熱電偶的熱膨脹系數要比不銹鋼低15%,因此N型鎧裝熱電偶的外套管應採用NiCrSi/NiSi合金;
-在-200~400℃范圍內非線性誤差較大。
8.如何選擇合適的熱安裝套管?
熱安裝套管的形狀主要依據介質的溫度、壓力、密度和流速及所需插入長度而定。ASME/ANSI PTC19.3對此作了充分規定,採用套管強度分析軟體可計算出套管設計是否符合工藝要求。安裝於現場的熱套管需計算熱套管的強度,影響護套管的強度主要有以下三點:
1. 流動引起的振動;經過護套管的液體產生一定頻率的旋渦,稱為渦區頻率,該頻率流速成正比。如果這個頻率和熱套管的固有頻率接近或一致,就會產生共振,使吸收大量的熱能,從而產生很高的應力並有可能損壞熱套管和套管內感測器。ASME技術標准要求:渦區頻率和熱套管固有頻率的比率應小於0.8。
2. 流動引起的應力;流體流動隨著流速和密度而變化,並在熱套管施加了力,這個流動引起的壓力通過計算可以得出。
3. 過程壓力;熱套管所能承受的最大靜壓可以計算得出。"一般熱安裝套管的連接方式有螺紋連接式、法蘭連接式和焊接式三種。
9.如何選擇合適的雙金屬溫度計?
水平安裝時,選擇軸向或萬向型雙金屬溫度計;
垂直安裝時,選擇徑向或萬向型雙金屬溫度計;
傾斜安裝時,根據實際需要選擇軸向、徑向或萬向型雙金屬溫度計;
如需對測量點設置上下限報警控制時,可選擇電接點雙金屬溫度計
10.雙金屬溫度計有什麼優缺點?
雙金屬溫度計的優點在於價格相對低廉、讀數直觀,缺點為測溫范圍較小、精度相對不高。通常作為就地測量、顯示儀表。
11.溫度變送器有何特點?
溫度變送器的特點是
-靜態功耗低、安全可靠、不需維修、使用壽命長。
-體積較小,可與熱電偶、熱電阻融為一體,不僅安裝方便,還可節省溫變器安裝費用。
-傳輸信號為4-20mA標准信號,不但抗干擾能力強,傳輸距離遠,而且可節約價格較貴的補償導線。
-可提供符合HART協議及FF、PROFBUS匯流排通訊協議形式.
12.壓力式溫度計測量原理是什麼?
依據液體膨脹定律,即一定質量的液體,在體積不變的條件下,液體的壓力與溫度呈線形。氣體、蒸汽的壓力與溫度也是呈一定的函數關系,因此壓力式溫度計的標尺應均勻等分。壓力式溫度計是由充有感溫介質的溫包、傳壓元件(毛細管)及壓力敏感元件(彈簧管)組成。
13.紅外線溫度計測量原理是什麼?
紅外線測溫計由光學系統,光電探測器,信號放大器及信號處理.顯示輸出等部分組成。光學系統匯聚其視場內的目標紅外輻射能量,紅外能量聚焦在光電探測器上並轉變為相應的電信號,該信號再經換算轉變為被測目標的溫度值。
14.如何選擇合適的補償導線或電纜?
熱電偶的補償導線和電纜主要用於將熱電偶的熱電動勢延長至二次儀表或控制室。主要有延伸型和補償型兩種補償導線,延伸型採用與熱電極相同的材料,所以精度較高;補償型採用與熱電極的熱電勢特性相勢的材料,所以精度沒有延伸型高。
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㈡ M27x2熱電偶耐壓是多少
熱電偶採用螺紋安裝(包括M27×2的螺紋)通常是在壓力不高於6.3MPa的條件下;
㈢ 什麼叫鎧裝熱電偶的耐壓系數
鎧裝熱電偶,國際上又稱之為無機物絕緣熱電偶電纜。是將熱電極、無機礦物絕緣物(Mgo,粉狀)和金屬護套整體拉伸而成,拉伸的目的是使無機礦物絕緣物壓縮密實,使偶絲、絕緣物和金屬護套形成堅實的整體。鎧裝熱電偶與一般的裝配式熱電偶相比具有耐壓高、可彎曲性能好、小型化、熱響應時間快和抗氧化等特點。
耐壓系數不太清楚你指的是什麼,電氣性能上,一般是測偶芯和鎧裝層間的絕緣電阻;在機械性能上有抗壓系數,是檢測無機礦物絕緣壓緊密實度指標,即整體鎧裝熱電偶的抗壓能力。
㈣ 熱電偶!!!
熱電偶是一種感溫元件, 它能將溫度信號轉換成熱電勢信號, 通過電氣測量儀表的配合, 就能測量出被測介質的溫度。
熱電偶測溫的基本原理是熱電效應。在由兩種不同材料的導體 A 和 B 所組成的閉合迴路中 , 當 A 和 B 的兩個接點處於不同溫度 T 和 To時, 在迴路中就會產生熱電勢。這就是所謂的塞貝克效應。
導體 A 和 B 稱為熱電極。溫度較高的一 端 (T 〉叫工作端 ( 通常焊接在一起 );溫度較低的一端 (To 〉叫自由端 ( 通常處於某個恆定的溫度下〉。
根據熱電勢與溫度函數關系。可製成熱電偶分度表。分度表是在自由端溫度 To=00C 的條件下得到的。不同的熱電偶具有不同的分度表。
在熱電偶迴路中接入第三種金屬材料時, 只要該材料兩個接點的溫度相同,
熱電偶所產生的熱電勢將保持不變,即不受第三種金屬接入迴路中的影響。因此, 在熱電偶測溫時, 可接入測量儀表, 測得熱電勢後, 即可知道被測介質的溫度。
熱電偶是工業上最常用的溫度檢測元件之一。其優點是:
①測量精度高。因熱電偶直接與被測對象接觸,不受中間介質的影響。
②測量范圍廣。常用的熱電偶從-50~+1600℃均可邊續測量,某些特殊熱電偶最低可測到-269℃ (如金鐵鎳鉻),最高可達+2800℃(如鎢-錸)。
③構造簡單,使用方便。熱電偶通常是由兩種不同的金屬絲組成,而且不受大小和開頭的限制,外有保護套管,用起來非常方便。
㈤ 科普:氧化鋁,剛玉,紅寶石和藍寶石的區別
氧化鋁、剛玉、紅寶石和藍寶石雖然名稱各異,其形態、硬度、性質、用途也不相同,貴賤更是相距甚遠,但是它們的化學成份卻完全相同,皆是氧化鋁.
一.氧化鋁
純凈的氧化鋁是白色無定形粉末,俗稱礬土,密度3.9-4.0g/cm3,熔點2050℃、沸點2980℃,不溶於水,氧化鋁主要有α型和γ型兩種變體,工業上可從鋁土礦中提取.
鋁土礦(Al2O3·H2O和Al2O3·3H2O)是鋁在自然界存在的主要礦物,將其粉碎後用高溫氫氧化鈉溶液浸漬,獲得鋁酸鈉溶液;過濾去掉殘渣,將濾液降溫並加入氫氧化鋁晶體,經長時間攪拌,鋁酸鈉溶液會分解析出氫氧化鋁沉澱;將沉澱分離出來洗凈,再在950-1200℃的溫度下煅燒,就得到α型氧化鋁粉末,母液可循環利用.此法由奧地利科學家拜耳(K.J.Bayer)在1888年發明,時至今日仍是工業生產氧化鋁的主要方法,人稱「拜耳法」.
在α型氧化鋁的晶格中,氧離子為六方緊密堆積,Al3+對稱地分布在氧離子圍成的八面體配位中心,晶格能很大,故熔點、沸點很高.α型氧化鋁不溶於水和酸,工業上也稱鋁氧,是制金屬鋁的基本原料;也用於制各種耐火磚、耐火坩堝、耐火管、耐高溫實驗儀器;還可作研磨劑、阻燃劑、填充料等;高純的α型氧化鋁還是生產人造剛玉、人造紅寶石和藍寶石的原料;還用於生產現代大規模集成電路的板基.
γ型氧化鋁是氫氧化鋁在140-150℃的低溫環境下脫水製得,工業上也叫活性氧化鋁、鋁膠.其結構中氧離子近似為立方面心緊密堆積,Al3+不規則地分布在由氧離子圍成的八面體和四面體空隙之中.γ型氧化鋁不溶於水,能溶於強酸或強鹼溶液,將它加熱至1200℃就全部轉化為α型氧化鋁.γ型氧化鋁是一種多孔性物質,每克的內表面積高達數百平方米,活性高吸附能力強.工業品常為無色或微帶粉紅的圓柱型顆粒,耐壓性好.在石油煉制和石油化工中是常用的吸附劑、催化劑和催化劑載體;在工業上是變壓器油、透平油的脫酸劑,還用於色層分析;在實驗室是中性強乾燥劑,其乾燥能力不亞於五氧化二磷,使用後在175℃以下加熱6-8h還能再生重復使用.
目前世界上用拜耳法生產的氧化鋁要佔到總產量的90%以上,氧化鋁大部分用於制金屬鋁,用作其它用途的不到10%.
二.剛玉
自然界天然存在的α型氧化鋁晶體叫做剛玉,常因含有不同的雜質而呈現不同的顏色.剛玉一般呈帶藍或帶黃的灰色,有玻璃或金剛光澤,密度在3.9-4.1g/cm3,硬度8.8,僅次於金剛石和碳化硅,能耐高溫.含有鐵的氧化物的剛玉砂叫金剛砂,呈暗灰色、暗黑色,常作研磨材料,用於制各種研磨紙、砂輪、研磨石,也用於加工光學儀器和某些金屬製品.
因天然剛玉產量供不應求,工業上常將純α型氧化鋁粉末在高溫電爐中燒結製成人造剛玉,也稱電熔剛玉.它能耐1800℃以上的高溫,是製造高級特殊耐火材料的原料,有高溫下機械強度大,抗熱震性好,抗侵蝕性強,熱膨脹系數小等特點,用於制火箭發動機燃燒室內襯、噴咀,雷達天線保護罩,原子能反應堆材料,高級高頻絕緣陶瓷,冶煉純金屬和合金的坩堝,高溫發熱原件,熱電偶保護管,各種高溫爐的爐襯等.人造剛玉還用於制精密儀表軸承和金屬絲的拉絲模具.我國自1958年起就能產生人造剛玉了.
三.紅寶石和藍寶石
混有少量不同氧化物雜質的優質剛玉就是大名鼎鼎的紅寶石和藍寶石,是製作名貴首飾的材料,其微粒可制精密儀表和手錶的軸承.
紅寶石是天然產的透明紅色剛玉,顏色從淡玫瑰紅至深胭脂紅,有的還略帶紫色色調,有的有星光,以呈鴿子血紅色最具有商業價值.紅色是晶體中含少量氧化鉻之故.紅寶石是寶石中的珍品,七月生辰石.紅寶石英語為Ruby,源出拉丁語r意為紅色,硬度為9,密度常為4g/cm3,有金剛光澤.天然紅寶石重量達1克拉的不多,超過5克拉已屬罕見,世界上每年開採的紅寶石其中品質最優者僅佔千分之一.世界天然紅寶石迄今發現最大的重3450克拉產自緬甸,世界著名的巨大星光紅寶石重138.7克拉,著名的鴿血紅寶石重55克拉.世界紅寶石最有名的產地是緬甸曼德拉的東北部,還有泰國、斯里蘭卡、柬埔寨.1973年在非洲肯亞的恩干加,1978年在澳大利亞中部阿利斯波利,70年代末在巴基斯擔的罕薩先後發現大型紅寶石礦藏,以上發現被譽為70年代世界紅寶石礦三大發現.我國紅寶石主要產地為雲南
㈥ 為什麼剛玉熱電偶放到鋅鍋裡面,會裂開
摘要 熱電偶在使用難免會發生套管破裂的現象,會直接影響到可靠的安全運行。華能儀表通過對熱電偶套管破裂現象的調查,查找原因。發現導致熱電偶套管破裂的原因主要有以下幾個方面:
㈦ k型熱電偶是什麼原理
熱電偶工作原理:
兩種不同成份的導體(稱為熱電偶絲材或熱電極)兩端接合成迴路,當接合點的溫度不同時,在迴路中就會產生電動勢,這種現象稱為熱電效應,而這種電動勢稱為熱電勢。
熱電偶就是利用這種原理進行溫度測量的,其中,直接用作測量介質溫度的一端叫做工作端(也稱為測量端),另一端叫做冷端(也稱為補償端); 冷端與顯示儀表或配套儀表連接,顯示儀表會指出熱電偶所產生的熱電勢。
熱電偶實際上是一種能量轉換器,它將熱能轉換為電能,用所產生的熱電勢測量溫度,對於熱電偶的熱電勢,應注意如下幾個問題:
(1)熱電偶的熱電勢是熱電偶兩端溫度函數的差,而不是熱電偶兩端溫度差的函數;
(2)熱電偶所產生的熱電勢的大小,當熱電偶的材料是均勻時,與熱電偶的長度和直徑無關,只與熱電偶材料的成份和兩端的溫差有關;
(3)當熱電偶的兩個熱電偶絲材料成份確定後,熱電偶熱電勢的大小,只與熱電偶的溫度差有關;若熱電偶冷端的溫度保持一定,這進熱電偶的熱電勢僅是工作端溫度的單值函數。
(7)熱電偶剛玉外套耐壓多少擴展閱讀:
K型熱電偶作為一種溫度感測器,K型熱電偶通常和顯示儀表,記錄儀表和電子調節器配套使用。K型熱電偶可以直接測量各種生產中從0℃到1300℃范圍的液體蒸汽和氣體介質以及固體的表面溫度。
K型熱電偶是目前用量最大的廉金屬熱電偶,其用量為其他熱電偶的總和。K型熱電偶絲直徑一般為1.2mm~4.0mm。
正極(KP)的名義化學成分為:Ni:Cr=90:10,負極(KN)的名義化學成分為:Ni:Si=97:3,其使用溫度為-200℃~1300℃。
K型熱電偶具有線性度好,熱電動勢較大,靈敏度高,穩定性和均勻性較好,抗氧化性能強,價格便宜等優點,能用於氧化性惰性氣氛中廣泛為用戶所採用。
K型熱電偶不能直接在高溫下用於硫,還原性或還原,氧化交替的氣氛中和真空中,也不推薦用於弱氧化氣氛。
檢出(測溫)元件熱電偶是工業上最常用的溫度檢測元件之一。必須配二次儀表,其優點是:
①測量精度高。因熱電偶直接與被測對象接觸,不受中間介質的影響。
②測量范圍廣。常用的熱電偶從-50~+1600℃均可連續測量,某些特殊熱電偶最低可測到-269℃(如金鐵鎳鉻),最高可達+2800℃(如鎢-錸)。
③構造簡單,使用方便。熱電偶通常是由兩種不同的金屬絲組成,而且不受大小和開頭的限制,外有保護套管,用起來非常方便。
2根據溫度測量范圍及精度,選用相應分度號的熱電偶
使用溫度在1300~1800℃,要求精度又比較高時,一般選用B型熱電偶;要求精度不高,氣氛又允許可用鎢錸熱電偶,高於1800℃一般選用鎢錸熱電偶;使用溫度在1000~1300℃要求精度又比較高可用S型熱電偶和N型熱電偶。
在1000℃以下一般用K型熱電偶和N型熱電偶,低於400℃一般用E型熱電偶;250℃下以及負溫測量一般用T型電偶,在低溫時T型熱電偶穩定而且精度高。
在熱電偶迴路中接入第三種金屬材料時,只要該材料兩個接點的溫度相同,熱電偶所產生的熱電勢將保持不變,即不受第三種金屬接入迴路中的影響。因此,在熱電偶測溫時,可接入測量儀表,測得熱電動勢後,即可知道被測介質的溫度。
熱電偶測量溫度時要求其冷端(測量端為熱端,通過引線與測量電路連接的端稱為冷端)的溫度保持不變,其熱電勢大小才與測量溫度呈一定的比例關系。若測量時,冷端的(環境)溫度變化,將嚴重影響測量的准確性。
在冷端採取一定措施補償由於冷端溫度變化造成的影響稱為熱電偶的冷端補償正常。與測量儀表連接用專用補償導線。
熱電偶的技術優勢:熱電偶測溫范圍寬,性能比擬穩定;丈量精度高,熱電偶與被測對象直接接觸,不受中間介質的影響;熱響應時間快,熱電偶對溫度變化反響靈活;丈量范圍 大,熱電偶從-40~+ 1600℃ 均可連續測溫;熱電偶性能牢靠, 機械強度好。運用壽命長,裝置便當。
電偶必需是由兩種性質不同但契合一定要求的導體(或半導體)材料構成迴路。熱電偶丈量端和參考端之間必需有溫差。
將兩種不同資料的導體或半導體A和B焊接起來,構成一個閉合迴路。當導體A和B的兩個執著點1和2之間存在溫差時,兩者之間便產生電動勢,因此在迴路中構成一個大小的電流,這 種現象稱為熱電效應。熱電偶就是應用這一效應來工作的。
熱電偶冷端補償計算方法:
從毫伏到溫度:測量冷端溫度,換算為對應毫伏值,與熱電偶的毫伏值相加,換算出溫度;
從溫度到毫伏:測量出實際溫度與冷端溫度,分別換算為毫伏值,相減後得出毫伏值,即得溫度。
在生產中由於被測對象不同,環境條件不同,測量要求不同,和熱電阻的安裝方法及採取的措施也不同,需要考慮的問題比較多,但原則上可以從測溫的准確性、安全性、維修方便三個方面來考慮。
為避免測溫元件損壞,應保證其有足夠的機械強度,為保護感溫元件不受磨損應加保護屏或保護管等,為確保安全、可靠,測溫元件的安裝方法應視具體情況(如待測介質的溫度、壓力、測溫元件的長度及其安裝位置、形式等)而定。
凡安裝承受壓力的測溫元件,都必須保證其密封性。高溫下工作的熱電偶,為防止保護管在高溫下產生變形,一般應垂直安裝,若必須水平安裝則不宜過長,並用支架保護熱電偶。若測溫元件安裝於介質流速較大的管道中,則其應傾斜安裝。
為防止測溫元件受到過大的沖蝕,最好安裝在管道的彎曲處。當介質壓力超過10MPa時,必須在測量元件上加保護外套。熱電偶/熱電阻的安裝部位還應考慮其拆裝、維修、校驗的足夠空間和場地,具有較長保護管的熱電偶、熱電阻應能方便地拆裝。
㈧ 氧化鋁粉和煅燒氧化鋁粉有什麼不同
氧化鋁、剛玉、紅寶石和藍寶石雖然名稱各異,其形態、硬度、性質、用途也不相同,貴賤更是相距甚遠,但是它們的化學成份卻完全相同,皆是氧化鋁.
一.氧化鋁
純凈的氧化鋁是白色無定形粉末,俗稱礬土,密度3.9-4.0g/cm3,熔點2050℃、沸點2980℃,不溶於水,氧化鋁主要有α型和γ型兩種變體,工業上可從鋁土礦中提取.
鋁土礦(Al2O3·H2O和Al2O3·3H2O)是鋁在自然界存在的主要礦物,將其粉碎後用高溫氫氧化鈉溶液浸漬,獲得鋁酸鈉溶液;過濾去掉殘渣,將濾液降溫並加入氫氧化鋁晶體,經長時間攪拌,鋁酸鈉溶液會分解析出氫氧化鋁沉澱;將沉澱分離出來洗凈,再在950-1200℃的溫度下煅燒,就得到α型氧化鋁粉末,母液可循環利用.此法由奧地利科學家拜耳(K.J.Bayer)在1888年發明,時至今日仍是工業生產氧化鋁的主要方法,人稱「拜耳法」.
在α型氧化鋁的晶格中,氧離子為六方緊密堆積,Al3+對稱地分布在氧離子圍成的八面體配位中心,晶格能很大,故熔點、沸點很高.α型氧化鋁不溶於水和酸,工業上也稱鋁氧,是制金屬鋁的基本原料;也用於制各種耐火磚、耐火坩堝、耐火管、耐高溫實驗儀器;還可作研磨劑、阻燃劑、填充料等;高純的α型氧化鋁還是生產人造剛玉、人造紅寶石和藍寶石的原料;還用於生產現代大規模集成電路的板基.
γ型氧化鋁是氫氧化鋁在140-150℃的低溫環境下脫水製得,工業上也叫活性氧化鋁、鋁膠.其結構中氧離子近似為立方面心緊密堆積,Al3+不規則地分布在由氧離子圍成的八面體和四面體空隙之中.γ型氧化鋁不溶於水,能溶於強酸或強鹼溶液,將它加熱至1200℃就全部轉化為α型氧化鋁.γ型氧化鋁是一種多孔性物質,每克的內表面積高達數百平方米,活性高吸附能力強.工業品常為無色或微帶粉紅的圓柱型顆粒,耐壓性好.在石油煉制和石油化工中是常用的吸附劑、催化劑和催化劑載體;在工業上是變壓器油、透平油的脫酸劑,還用於色層分析;在實驗室是中性強乾燥劑,其乾燥能力不亞於五氧化二磷,使用後在175℃以下加熱6-8h還能再生重復使用.
目前世界上用拜耳法生產的氧化鋁要佔到總產量的90%以上,氧化鋁大部分用於制金屬鋁,用作其它用途的不到10%.
二.剛玉
自然界天然存在的α型氧化鋁晶體叫做剛玉,常因含有不同的雜質而呈現不同的顏色.剛玉一般呈帶藍或帶黃的灰色,有玻璃或金剛光澤,密度在3.9-4.1g/cm3,硬度8.8,僅次於金剛石和碳化硅,能耐高溫.含有鐵的氧化物的剛玉砂叫金剛砂,呈暗灰色、暗黑色,常作研磨材料,用於制各種研磨紙、砂輪、研磨石,也用於加工光學儀器和某些金屬製品.
因天然剛玉產量供不應求,工業上常將純α型氧化鋁粉末在高溫電爐中燒結製成人造剛玉,也稱電熔剛玉.它能耐1800℃以上的高溫,是製造高級特殊耐火材料的原料,有高溫下機械強度大,抗熱震性好,抗侵蝕性強,熱膨脹系數小等特點,用於制火箭發動機燃燒室內襯、噴咀,雷達天線保護罩,原子能反應堆材料,高級高頻絕緣陶瓷,冶煉純金屬和合金的坩堝,高溫發熱原件,熱電偶保護管,各種高溫爐的爐襯等.人造剛玉還用於制精密儀表軸承和金屬絲的拉絲模具.我國自1958年起就能產生人造剛玉了.
三.紅寶石和藍寶石
混有少量不同氧化物雜質的優質剛玉就是大名鼎鼎的紅寶石和藍寶石,是製作名貴首飾的材料,其微粒可制精密儀表和手錶的軸承.
紅寶石是天然產的透明紅色剛玉,顏色從淡玫瑰紅至深胭脂紅,有的還略帶紫色色調,有的有星光,以呈鴿子血紅色最具有商業價值.紅色是晶體中含少量氧化鉻之故.紅寶石是寶石中的珍品,七月生辰石.紅寶石英語為Ruby,源出拉丁語ruber意為紅色,硬度為9,密度常為4g/cm3,有金剛光澤.天然紅寶石重量達1克拉的不多,超過5克拉已屬罕見,世界上每年開採的紅寶石其中品質最優者僅佔千分之一.世界天然紅寶石迄今發現最大的重3450克拉產自緬甸,世界著名的巨大星光紅寶石重138.7克拉,著名的鴿血紅寶石重55克拉.世界紅寶石最有名的產地是緬甸曼德拉的東北部,還有泰國、斯里蘭卡、柬埔寨.1973年在非洲肯亞的恩干加,1978年在澳大利亞中部阿利斯波利,70年代末在巴基斯擔的罕薩先後發現大型紅寶石礦藏,以上發現被譽為70年代世界紅寶石礦三大發現.我國紅寶石主要產地為雲南
㈨ 工業熱電偶剛玉折了怎麼辦
剛玉管產品長期使用溫度1600
℃,產品密度大,熱震性好,耐酸鹼,耐沖刷。但不能承受碰撞,易脆斷。
使用注意事項:
1、杜絕碰撞。剛玉管為非金屬陶瓷材料。碰撞會讓保護管斷裂。
2、正確安裝。
2米的熱電偶比較長,不能橫著安裝。安裝時要固定好,工業現場的震動會造
成損壞。
3、留有足夠的膨脹空間。要注意避免剛玉套管受熱膨脹過程中被擠壓產生破裂。
4、避免溫度的急劇變化。爐內高溫插入熱電偶時,一定要讓保護管有足夠的預熱時間。從爐
子抽出熱電偶程中一定要緩慢,否則會因為剛玉管的溫度急劇變化而產生炸裂。切記不可抽
出後直接放到地面上。
㈩ 什麼是煅燒氧化鋁什麼是人造剛玉
氧化鋁、剛玉、紅寶石和藍寶石雖然名稱各異,其形態、硬度、性質、用途也不相同,貴賤更是相距甚遠,但是它們的化學成份卻完全相同,皆是氧化鋁.
一.氧化鋁
純凈的氧化鋁是白色無定形粉末,俗稱礬土,密度3.9-4.0g/cm3,熔點2050℃、沸點2980℃,不溶於水,氧化鋁主要有α型和γ型兩種變體,工業上可從鋁土礦中提取.
鋁土礦(Al2O3·H2O和Al2O3·3H2O)是鋁在自然界存在的主要礦物,將其粉碎後用高溫氫氧化鈉溶液浸漬,獲得鋁酸鈉溶液;過濾去掉殘渣,將濾液降溫並加入氫氧化鋁晶體,經長時間攪拌,鋁酸鈉溶液會分解析出氫氧化鋁沉澱;將沉澱分離出來洗凈,再在950-1200℃的溫度下煅燒,就得到α型氧化鋁粉末,母液可循環利用.此法由奧地利科學家拜耳(K.J.Bayer)在1888年發明,時至今日仍是工業生產氧化鋁的主要方法,人稱「拜耳法」.
在α型氧化鋁的晶格中,氧離子為六方緊密堆積,Al3+對稱地分布在氧離子圍成的八面體配位中心,晶格能很大,故熔點、沸點很高.α型氧化鋁不溶於水和酸,工業上也稱鋁氧,是制金屬鋁的基本原料;也用於制各種耐火磚、耐火坩堝、耐火管、耐高溫實驗儀器;還可作研磨劑、阻燃劑、填充料等;高純的α型氧化鋁還是生產人造剛玉、人造紅寶石和藍寶石的原料;還用於生產現代大規模集成電路的板基.
γ型氧化鋁是氫氧化鋁在140-150℃的低溫環境下脫水製得,工業上也叫活性氧化鋁、鋁膠.其結構中氧離子近似為立方面心緊密堆積,Al3+不規則地分布在由氧離子圍成的八面體和四面體空隙之中.γ型氧化鋁不溶於水,能溶於強酸或強鹼溶液,將它加熱至1200℃就全部轉化為α型氧化鋁.γ型氧化鋁是一種多孔性物質,每克的內表面積高達數百平方米,活性高吸附能力強.工業品常為無色或微帶粉紅的圓柱型顆粒,耐壓性好.在石油煉制和石油化工中是常用的吸附劑、催化劑和催化劑載體;在工業上是變壓器油、透平油的脫酸劑,還用於色層分析;在實驗室是中性強乾燥劑,其乾燥能力不亞於五氧化二磷,使用後在175℃以下加熱6-8h還能再生重復使用.
目前世界上用拜耳法生產的氧化鋁要佔到總產量的90%以上,氧化鋁大部分用於制金屬鋁,用作其它用途的不到10%.
二.剛玉
自然界天然存在的α型氧化鋁晶體叫做剛玉,常因含有不同的雜質而呈現不同的顏色.剛玉一般呈帶藍或帶黃的灰色,有玻璃或金剛光澤,密度在3.9-4.1g/cm3,硬度8.8,僅次於金剛石和碳化硅,能耐高溫.含有鐵的氧化物的剛玉砂叫金剛砂,呈暗灰色、暗黑色,常作研磨材料,用於制各種研磨紙、砂輪、研磨石,也用於加工光學儀器和某些金屬製品.
因天然剛玉產量供不應求,工業上常將純α型氧化鋁粉末在高溫電爐中燒結製成人造剛玉,也稱電熔剛玉.它能耐1800℃以上的高溫,是製造高級特殊耐火材料的原料,有高溫下機械強度大,抗熱震性好,抗侵蝕性強,熱膨脹系數小等特點,用於制火箭發動機燃燒室內襯、噴咀,雷達天線保護罩,原子能反應堆材料,高級高頻絕緣陶瓷,冶煉純金屬和合金的坩堝,高溫發熱原件,熱電偶保護管,各種高溫爐的爐襯等.人造剛玉還用於制精密儀表軸承和金屬絲的拉絲模具.我國自1958年起就能產生人造剛玉了.
三.紅寶石和藍寶石
混有少量不同氧化物雜質的優質剛玉就是大名鼎鼎的紅寶石和藍寶石,是製作名貴首飾的材料,其微粒可制精密儀表和手錶的軸承.
紅寶石是天然產的透明紅色剛玉,顏色從淡玫瑰紅至深胭脂紅,有的還略帶紫色色調,有的有星光,以呈鴿子血紅色最具有商業價值.紅色是晶體中含少量氧化鉻之故.紅寶石是寶石中的珍品,七月生辰石.紅寶石英語為Ruby,源出拉丁語ruber意為紅色,硬度為9,密度常為4g/cm3,有金剛光澤.天然紅寶石重量達1克拉的不多,超過5克拉已屬罕見,世界上每年開採的紅寶石其中品質最優者僅佔千分之一.世界天然紅寶石迄今發現最大的重3450克拉產自緬甸,世界著名的巨大星光紅寶石重138.7克拉,著名的鴿血紅寶石重55克拉.世界紅寶石最有名的產地是緬甸曼德拉的東北部,還有泰國、斯里蘭卡、柬埔寨.1973年在非洲肯亞的恩干加,1978年在澳大利亞中部阿利斯波利,70年代末在巴基斯擔的罕薩先後發現大型紅寶石礦藏,以上發現被譽為70年代世界紅寶石礦三大發現.我國紅寶石主要產地為雲南、青海,數量不多質量也不大理想.
藍寶石因其在自然界存在比紅寶石數量要多,故早在公元前800年就被人類當作寶石.它也是天然的α型氧化鋁晶體.因含有少量鐵和鈦雜質,顏色從很淡的藍色至深靛藍,尤以中等程度的藍色最為珍貴.天然剛玉晶體中若含少量鐵、鈷呈綠色,含釩呈翠綠,含鎳、鎂呈黃色,含錳、鐵呈褐色,這些有色剛玉一般也歸入藍寶石.藍寶石的硬度、密度、類似紅寶石,也有金剛光澤,少數有星光效果,它是九月生辰石.我國藍寶石主要產地為山東省昌樂縣和海南省文昌縣,此外江蘇、福建也有出產,雖然數量比紅寶石要大,但質量也不甚理想.世界藍寶石主要產自澳大利亞和斯里蘭卡,兩國約集中了世界藍寶石資源的80%,其中澳大利亞就佔60%,此外印度、緬甸、泰國、柬埔寨、馬達加斯加、俄國、南非、美國也有出產.美國某博物館藏有一顆重563克拉的印度星光藍寶石,色澤稍暗淡,星光完美幾乎無瑕疵.1984年在澳大利亞發現著名昆土蘭星光藍寶石,為歷來發現的最大星光剛玉,原石重1156克拉,琢磨後重733克拉,呈橢圓形如雞蛋,後為美國洛杉磯一家私人寶石公司所收藏.1996年下半年一批泰國寶石學家在非洲馬達加斯加發現了迄今世界上最大的一串綠寶石.他們化了一周時間挖掘一塊巨大的雲母,在雲母下面發現了一串綠寶石,共有127塊,重達數十千克,價值5千萬美元.泰國的曼谷是日前世界上最大的紅、藍寶石加工中心,寶石的改色、雕琢工藝技術水平居世界前茅,寶石加工業是該國的支柱產業.
四.人造紅寶石、藍寶石
1877年法國化學家弗雷米將純氧化鋁粉末、碳酸鉀、氟化鋇和少量重鉻酸鉀作原料,在坩堝中經高溫熔融8天,獲得小顆粒紅寶石晶體,這是人造紅寶石的開端.
1885年在瑞士日內瓦出現一些品質優良的人造紅寶石,據說是有天然紅寶石碎片,加上增強紅色的重鉻酸鉀等經高溫熔融製成,和天然品性質相同.然而真正實現人工製造寶石並能投入規模化生產的要歸功於法國化學家維爾納葉.
維爾納葉在1891年發明火焰熔融法,並用該法試制人造寶石,成功後又用純凈的氧化鋁試驗.在高溫馬弗爐中用倒置的氫氧吹管進行試驗,含有少量氧化鉻的純凈氧化鋁細末慢慢落入火焰中熔化,滴在基座上冷凝結晶.經過十年的努力,1904年維爾納葉正式製造出了人造紅寶石,以後火焰熔融法逐漸完善,生產出的紅寶石和天然品幾乎無差別.該法一直沿用到現代,至今仍是世界生產人造寶石的主要方法,人稱「維爾納葉法」。現在只要數小時就能製造出100克拉以上的紅寶石原石,外觀呈倒梨形或胡蘿卜形的人造剛玉晶體,質地純凈,顏色透明度甚至超過天然品,經濟效益巨大.現代維爾納葉法不僅能生產從淺粉紅色至深紅色的紅寶石,還能生產各種顏色的藍寶石,甚至還能生產帶有星光的紅寶石和藍寶石,真是巧奪天工.
人造紅、藍寶石不僅在外觀上,而且在理化、光學性質上也和天然品完全一致,但價格僅為天然品的1/3到1/20,只有在顯微鏡下才能發現人造寶石中微小的空氣泡呈圓形,天然品中空氣泡為扁形這一細微的差別.我國現在的人造剛玉年產量達70t,顏色有紅色、藍色、無色,生產耗電量大,每生產1kg剛玉耗電量在1200至1400kw/h.
本世紀六十年代科學家研製成功紅寶石單晶體,為激光技術的發展提供了物質基礎,世界上第一台產生激光的儀器就是用紅寶石單晶製成的.