华宁特殊热电偶保护管选材

新材料涂层技术在热电偶保护套管上有着极其广泛的应用前景。其特点是可以将两种不同的材料进行组合，充分发挥基体和涂层的特性，有效的满足实际需要。因此国际上在这方面的研究较为活跃，在提高材料的耐磨性方面的应用有激光熔敷金属陶瓷、梯度功能陶瓷涂层等等。
在一般的耐磨涂层技术中，大多使用的是WC+金属的材料体系。但是由于锅炉的使用温度高，WC在该温度下会分解，WC的使用温度不能超过550℃，因此在锅炉耐磨涂层中不能使用WC体系。目前国际上大多使用的是Cr3C2+NiCr的涂层体系。该体系使用效果较好，但是成本较高。值得注意的是，在热电偶领域的实际应用中，本课题组采用新材料+新工艺制备出了金属间化合物涂层热电偶保护套管。金属间化合物是介于金属与陶瓷之间的高熔点结构材料，因而使该热电偶保护套管具有了全新的性能。一是具有了的耐蚀性能，抗氧化性能好，特别是抗硫化氢的能力；二是具有了的耐磨性能，涂层具有了金属间化合物的高温高硬度的特点，所以耐磨；三是具有了的耐热性能，目前镍基变形高温合金使用温度达950~1000℃，而镍基铸造高温合金的使用温度达1050~1100℃，已达材料熔点的0.8左右，如果 Ni-Al的使用温度也考虑在0.8，其使用温度可达1250℃左右，可比现有的高温合金提高150~200℃，达到国内，国际水平。四是可以用普通材质代替材料，比如可以用1Cr18Ni9Ti+表面金属间化合物涂层的方法来代替价格昂贵的耐热高温合金，不但成本低，而且其性能大大超过了价格昂贵的高温合金等；五在性能的前提下，成本低廉。对于一些用于高温耐磨环境的热电偶保护套管，采用该金属间化合物涂层技术制取的热电偶在沸腾炉、循环流化床锅炉、水泥回转窑窑尾烟室、球磨机、风扇磨、磨煤机等出口及管道测温的地方使用均获得了满意的效果。
梯度功能材料FGM涂层技术在热电偶保护套管的涂层技术上非常适用，因为涂层技术应用保护套管，就必然存在一个热应力不相适应的问题。开发出具有缓和热应力功能的超耐热型材料， 不但可以提高保护套管表面涂层的使用寿命，而且还可以同金属间化合物有效结合，形成效果更佳的复合涂层。在国外，已有以金属间化合物作为粘接剂的金属间化合物陶瓷复合涂层方面的报道，如金属间化合物粘接TiC，这种材料不但硬度高，耐腐蚀和耐磨损能力特别，而且通过调整金属间化合物的含量，能够控制其热膨胀率使之和钢材的较为接近。国内在这方面的研究也相当活跃，本课题组经过近几年的研究，在金属间化合物+精细陶瓷复合涂层技术方面获得了圆满的成功，金属间化合物具有良好的耐热性耐蚀性等优点，精细陶瓷除具有耐热耐蚀特性外，还具有的耐磨性和不粘性，用这种材料制备的热电偶保护套管必定具有理想的耐磨性能，目前已在水泥、锅炉、玻璃等行业应用，取得了理想的效果。
热电偶