铂丝的氧化特性研究及其在销电阻温度计中的应用

发布时间：2023-02-17 20:34

　　温度测量广泛应用于能源、冶金、新材料、电子技术、卫生医疗、国防、航空航天等领域。为了保证在不同地区、不同场合下测量相同温度时具有相同量值的标尺,提出了温标的概念。现行的国际温标为ITS-90国际温标,而标准铂电阻温度计作为90国际温标的标准内插仪器,在温度量值的溯源传递和高精度测量中扮演着不可替代的作用。影响铂电阻温度计的主要因素有铂丝氧化、铂丝杂质、铂丝的晶体结构以及铂丝应力等影响因素,其中铂丝的氧化特性和晶体结构是最为主要的两个影响因素。因此,研究铂丝的氧化特性以及因高温加热氧化引起的晶粒尺寸的变化,对于研究标准铂电阻温度计,保证温度量值准确有效地传递,提高温度测量的准确性和稳定性具有非常重要的意义。本文以PtO₂粉末、高纯铂片和两支可改变内部气压的标准铂电阻温度计为研究对象,通过差示量热扫描装置(DSC)和X射线光电子能谱技术(XPS)研究PtO₂在不同温度下的生成和分解产物、高纯铂片的氧化产物,并使用高精度测温电桥研究铂电阻温度计(SPRT)因其内部铂丝氧化带来的测量误差,从微观层面分析研究铂丝在不同温度下的氧化特性及其对SPRT的影...

【文章页数】：76 页

【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 研究背景
    1.3 国内外研究现状
        1.3.1 加拿大国家研究委员会
        1.3.2 日本国家计量院
        1.3.3 其他研究
    1.4 主要研究内容和技术路线
第二章 实验系统和研究方法
    2.1 铂电阻温度计充气系统
    2.2 铂电阻温度电阻测量系统
    2.3 热流测量法
    2.4 样品元素检测
        2.4.1 样品元素种类的确定
        2.4.2 铂的氧化物组成确定
第三章 PtO₂的分解实验
    3.1 单质铂的主要氧化过程
    3.2 PtO₂粉末的实验过程
        3.2.1 Pt、Pt O、Pt O₂的电子能谱分析
        3.2.2 DSC热流曲线
        3.2.3 PtO₂中H₂O的存在
        3.2.4 PtO₂的分解温度
        3.2.5 PtO的分解温度
    3.3 本章小结
第四章 铂片的氧化实验
    4.1 铂片表面污染物评估
    4.2 表面初始氧化层的去除
        4.2.1 铂片表面氧化层分解原理
        4.2.2 实验过程与结果分析
    4.3 铂片的氧化实验
        4.3.1 高温氧化原理
        4.3.2 实验过程及结果分析
    4.4 本章小结
第五章 铂电阻温度计的氧化实验
    5.1 SPRT的退火实验
    5.2 氧化层厚度评估及其SPRT的影响
        5.2.1 氧化模型的建立
        5.2.2 氧化层对电阻的影响
    5.3 本章小结
第六章 晶粒尺寸对铂丝电阻率的影响
    6.1 用于晶粒观测的样片制备和电阻测量法
        6.1.1 晶粒样片制备
        6.1.2 电阻的测量
    6.2 粒径分布与电阻关系
    6.3 本章小结
第七章 结论和展望
    7.1 研究结论
    7.2 工作展望
参考文献
致谢
攻读硕士学位期间发表的学术论文



本文编号：3744543