غلاف ترموکوپل سیلیکون نیترید (Si₃N₄) یک لوله محافظ با عملکرد بالا برای اندازه گیری دما است که عمدتا از سرامیک نیترید سیلیکون ساخته شده و از طریق فرآیندهای پیشرفته شکل دهی و سینترینگ انجام می شود.
این محصول همراه با ترموکوپل ها، جداسازی فیزیکی و محافظت شیمیایی قابل اعتمادی برای ترموکوپل ها در فلزات مذاب غیرآهنی مانند آلومینیوم، روی، مس و منیزیم و همچنین در محیط های گازهای خورنده و مایع با دمای بالا فراهم می کند. این محصول پایداری بلندمدت و دقت اندازه گیری دما را تضمین می کند.
نیترید سیلیکونی یک سرامیک ساختاری پیشرفته با خواص جامع بسیار عالی است. به دلیل استحکام، سختی، مقاومت حرارتی و پایداری شیمیایی برجسته اش، به عنوان «فولاد سرامیکی» و «قهرمان همه جانبه در دنیای مواد» شناخته می شود.
روکش های ترموکوپل ساخته شده از نیترید سیلیکون محصولات پیشرفته ای هستند که به راحتی نمی توان آن ها را با لوله های محافظ معمولی کوراندوم، آلومینا بالا، گرافیت، اکسید و سیلیکون کاربید که در بازار داخلی موجود است، جایگزین نمود. برای کاربردهای دمای بالای ۱۲۰۰ درجه سانتی گراد، روکش های سرامیکی نیترید سیلیکونی به عنوان محلول ترجیحی مطرح می شوند.
| آیتم آزمایشی | واحد | دامنه شاخص |
| چگالی حجمی | g/cm³ | 3.2 |
| تخلخل | % | ≤۱.۵ |
| قدرت خمشی | MPa | >۶۰۰ |
| مدولوس یانگ | GPa | ۲۶۰~۲۸۰ |
| سختی شکست | MPa·m¹/² | ≥۶.۵ |
| رسانایی حرارتی | W/(m·K) | ۱۶~۲۲ |
| ضریب انبساط حرارتی (۲۰–۱۰۰۰ درجه سانتی گراد) | ×۱۰⁻⁶ K⁻¹ | ۳.۲~۳.۴ |
| حداکثر دمای سرویس (در فشار جو) | °C | 1400 |
| مقاومت در برابر شوک حرارتی | ۷۰۰~۸۰۰ درجه سانتی گراد | |
| سختی ویکرز | HV | >۱۴۰۰ |
۱. رسانایی حرارتی برتر: با دیواره های نازک (فقط چند میلی متر ضخامت) و ضریب رسانایی حرارتی بالا، این ماده به تغییرات دما بسیار سریع واکنش نشان می دهد و می تواند دمای فلز مذاب را در عرض یک دقیقه به دقت اندازه گیری کند.
۲. مقاومت عالی در برابر شوک حرارتی: ضریب انبساط حرارتی بسیار پایینی دارد و می تواند تغییرات شدید دما را تحمل کند؛ حتی هنگام گرم یا سرد شدن سریع در دماهای بالای ۱۰۰۰ درجه سانتی گراد ترک نمی خورد.
۳. پایداری استثنایی در دمای بالا: هیچ نقطه ذوب در فشار جو وجود ندارد؛ تنها در دمای ۱۹۰۰ درجه سانتی گراد تجزیه می شود؛ زیر ۱۲۰۰ درجه سانتی گراد اکسید نمی شود؛ لایه اکسید محافظ بین ۱۲۰۰ تا ۱۶۰۰ درجه سانتی گراد تشکیل می دهد.
۴. مقاومت برتر در برابر خوردگی: مقاومت استثنایی نسبت به بیشتر اسیدها، قلیایی ها و فلزات مذاب (به جز اسید هیدروفلوئوریک) نشان می دهد؛ فلزات مذاب غیرآهنی را مرطوب نمی کند و در برابر تجمع سرباره مقاوم است.
۵. مقاومت مکانیکی بالا: مقاومت خمشی بالا، مقاومت در برابر سایش و مقاومت در برابر ضربه مکانیکی، که امکان عملکرد پایدار و بلندمدت در شرایط فشار بالا و نرخ جریان بالا را فراهم می کند.
۶. عدم آلودگی فلز مذاب: به صورت شیمیایی با فلز مذاب واکنش نمی دهد، باعث شستشوی آلاینده نمی شود و خلوص فلز مذاب را حفظ می کند.
۷. خواص عایق الکتریکی عالی: خود محصول یک عایق الکتریکی است که از تداخل با سیگنال های ترموکوپل جلوگیری می کند.
۸. عمر خدمت بسیار طولانی: عمر خدمت می تواند بیش از ۱۲ ماه باشد و ممکن است چندین سال طول بکشد که ارزش بسیار خوبی برای پول ارائه می دهد.
۱. به لطف عملکرد کلی عالی، لوله های محافظت ترموکوپل سیلیکونی نیترید در صنایع و کاربردهای زیر به طور گسترده استفاده می شوند:
۲. ذوب فلزات غیرآهنی: اندازه گیری دما و پایش فرآیند فلزات مذاب غیرآهنی مانند آلومینیوم، مس، روی و منیزیم؛
۳. صنعت ریخته گری: اندازه گیری دما پیوسته در کاربردهایی مانند ریخته گری چرخ آلیاژ آلومینیوم و کوره های نگهدارنده آلومینیوم مذاب؛
۴. صنعت شیمیایی: اندازه گیری دما در محیط های اسید و قلیایی با دمای بالا، بسیار خورنده، مناسب برای تجهیزاتی مانند راکتورها؛
۵. متالورژی پودری: پایش دما در حین سینترینگ مواد مغناطیسی و سرامیک های الکترونیکی؛
۶. صنعت شیشه: اندازه گیری و کنترل دما در کوره های ذوب شیشه؛
۷. صنعت سرامیک: حفاظت ترموکوپل در کوره های دمای بالا.
