La gaine thermocouple en nitrure de silicium (Si₃N₄) est un tube de protection de mesure de température haute performance, fabriqué principalement en céramique au nitrure de silicium, grâce à des procédés avancés de formage et de frittage.
Associé aux thermocouples, ce produit offre une isolation physique fiable et une protection chimique pour les thermocouples dans les métaux non ferreux en fusion tels que l’aluminium, le zinc, le cuivre et le magnésium, ainsi que dans des environnements gazeux et liquides corrosifs à haute température. Il garantit une stabilité et une précision à long terme dans la mesure de la température.
Le nitrure de silicium est une céramique structurelle avancée aux propriétés complètes extrêmement excellentes. Grâce à sa résistance exceptionnelle, sa dureté, sa résistance thermique et sa stabilité chimique, elle est connue comme « l’acier céramique » et « championne polyvalente du monde des matériaux ».
Les gaines thermocouples fabriquées en nitrure de silicium sont des produits haut de gamme qui ne peuvent pas être facilement remplacés par des tubes de protection conventionnels en corindong, en haute alumine, graphite, oxyde et carbure de silicium actuellement disponibles sur le marché national. Pour les applications à haute température au-dessus de 1200 °C, les gaines céramiques en nitrure de silicium constituent la solution privilégiée.
| Item de test | Unité | Gamme d’indices |
| Densité globale | g/cm³ | 3.2 |
| Porosité | % | ≤1,5 |
| Résistance à la flexion | MPa | >600 |
| Module de Young | GPa | 260~280 |
| Ténacité à la fracture | MPa·m¹/² | ≥6.5 |
| Conductivité thermique | W/(m·K) | 16~22 |
| Coefficient de dilatation thermique (20–1000°C) | ×10⁻⁶ K⁻¹ | 3.2~3.4 |
| Température maximale de service (à pression atmosphérique) | °C | 1400 |
| Résistance au choc thermique | 700~800°C | |
| Dureté Vickers | HV | >1400 |
1. Conductivité thermique supérieure : Avec des parois fines (seulement quelques millimètres d’épaisseur) et un coefficient de conductivité thermique élevé, elle réagit extrêmement rapidement aux variations de température et peut mesurer avec précision la température du métal en fusion en moins d’une minute.
2. Excellente résistance aux chocs thermiques : Il possède un coefficient de dilatation thermique extrêmement faible et peut résister à des variations drastiques de température ; il ne se fissurera pas même lorsqu’il est rapidement chauffé ou refroidi à des températures supérieures à 1000°C.
3. Stabilité exceptionnelle à haute température : Aucun point de fusion à la pression atmosphérique ; se décompose seulement à 1900°C ; ne s’oxyde pas en dessous de 1200°C ; forme une couche protectrice d’oxyde entre 1200°C et 1600°C.
4. Résistance supérieure à la corrosion : Présente une résistance exceptionnelle à la plupart des acides, alcalis et métaux en fusion (sauf l’acide fluorhydrique) ; ne mouille pas les métaux non ferreux fondus et résiste à l’accumulation de scories.
5. Haute résistance mécanique : Haute résistance à la flexion, résistance à l’usure et résistance aux impacts mécaniques, permettant un fonctionnement stable à long terme dans des conditions de haute pression et de débit élevé.
6. Aucune contamination du métal en fusion : ne réagit pas chimiquement avec le métal en fusion, ne produit pas de lixiviation de contaminants et maintient la pureté du métal en fusion.
7. Excellentes propriétés d’isolation électrique : Le produit lui-même est un isolant électrique, évitant les interférences avec les signaux du thermocouple.
8. Durée de vie exceptionnellement longue : La durée de vie peut dépasser 12 mois et durer plusieurs années, offrant un excellent rapport qualité-prix.
1. Grâce à leurs excellentes performances globales, les tubes de protection thermocouples en nitrure de silicium sont largement utilisés dans les industries et applications suivantes :
2. Fusion des métaux non ferreux : mesure de température et surveillance des procédés des métaux non ferreux en fusion tels que l’aluminium, le cuivre, le zinc et le magnésium ;
3. Industrie de la fonderie : mesure continue de la température dans des applications telles que la coulée de roues en alliage d’aluminium et les fours de maintien en aluminium fondu ;
4. Industrie chimique : mesure de température dans des milieux acides et alcalins hautement agressifs et à haute température, adaptés à des équipements tels que les réacteurs ;
5. Métallurgie des poudres : Surveillance de la température lors du frittage des matériaux magnétiques et des céramiques électroniques ;
6. Industrie du verre : mesure et contrôle de la température dans les fours de fusion du verre ;
7. Industrie céramique : protection contre les thermocouples dans les fours à haute température.
