钨铼合金丝防氧化涂层沉积及热震性研究

发布时间：2020-04-04 23:46

【摘要】：温度传感器在现代测量技术中有着广泛的应用,其中热电偶,尤其是钨铼热电偶对高温测量有着极其重要的作用。但热电偶的材料极易在高温下氧化而失去测温性能,所以制备合适的抗氧化涂层已经成为进一步提高热电偶性能和使用范围的关键技术。因此,获得廉价钨铼热电偶的抗氧化技术,使之能在高温的有氧环境有效工作是本文追求的目标。首先,本文介绍了电弧离子镀设备、电子束蒸发设备的结构、原理及应用。找出了处理钨铼丝表面氧化皮的方法,即NaOH水溶液热浴法。介绍了实验药品及材料,SEM等设备的原理。其次,根据功能梯度薄膜机理,以及吸水海绵体理论,设计了以ZrN为过渡层,Zr02为防氧化层的功能薄膜。选择了电弧离子镀和电子束蒸发作为防氧化涂层的沉积方法。再次,对沉积薄膜的实验工艺参数进行选取。通过进行大量实验,对真空室预热温度、气体流量比、基体负偏压、弧电流等工艺参数进行选取,确定沉积ZrN、Zr02薄膜的工艺参数,最后,对防氧化涂层的热震性能进行研究。通过对比不同膜层在相同条件下,经过相同次数的热震实验后,防氧化涂层的脱落情况,判断涂层的热震性能。并通过热电偶测温实验,分析测温误差产生的原因。总之,以ZrN为过渡层,Zr02为防氧化层的功能薄膜防氧化性能最好,为钨铼热电偶的防氧化工艺的进一步发展,提供了依据。
【图文】：

图２．１电弧产生机理逡逑Ｆｉｇ．２．１邋Ａｒｃ邋ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ邋ｍｅｃｈａｎｉｓｍ逡逑如图２．１所示，当引燃电极与阴极接触后分离的瞬间，由于收缩区的作逡逑用，阴极原接触区的温度升高，金属内部的自由电子运动速度加大，当它有逡逑足够的能量克服表面逸出功和克服金属表面外空间电荷构成的偶电层所做逡逑的功时，电子则克服金属表面的束缚而向空间发射，同时，也有一定比例的逡逑金属原子蒸发，热电子与这些金属原子非弹性碰撞使之电离成正离子，这些逡逑在靠近阴极表面弧斑的前方产生正离子堆积形成了离子空间电荷层（电子逡逑云），由于离子云距阴极表面很近，且正离子空间电荷层与阴极表面之间形逡逑成很强的电场，为轰击阴极的正离子提供了足以加热阴极的轰击能，此强电逡逑－１０－逡逑

必然在另一处，，即逸出功低或尖端处引发新的弧放电。随着正离子层的不断逡逑冲散，阴极灼坑和阴极辉点会不断地变动位置，该变动完全是随机的。真空逡逑电弧放电的过程如图２．２所示。逡逑＼逡逑焦耳．热逦炫融金属逡逑阴极逦逦ＴＯ逦逡逑＿＿＿＿＿邋

本文编号：2614219