01. Februar 2021

Thermoelemente: Technische Keramik in Sensorrohren

Technische Keramik, auch Ingenieur- oder Feinkeramik genannt, ist die Hochleistungsklasse anorganischer Werkstoffe, die dafür bekannt sind, den extremsten Prozessumgebungen standzuhalten. Zuverlässig über lange Nutzungszeiten unter schwierigsten Bedingungen wird technische Keramik routinemäßig dort eingesetzt, wo andere Materialien mit Sicherheit versagen würden. Obwohl technische Keramik eine breite Gruppe nichtmetallischer Legierungen mit unterschiedlichen thermodynamischen und chemischen Eigenschaften darstellt, zeichnet sie sich – im Vergleich zu anderen technischen Werkstoffen – durch eine insgesamt gute Korrosions-, Verschleiß- und Hochtemperaturbeständigkeit aus.  
Die Produkte von Saint Gobain Specialty Ceramics ermöglichen es Kunden, schwierige Probleme in den Bereichen thermische und chemische Verarbeitung, industrielle Messtechnik, Temperaturmessung, Hartlöten, Gleitringdichtungen, Halbleiterverarbeitung, Sandstrahlen und Anwendungen zur Erzeugung erneuerbarer Energien zu lösen. Das Portfolio von Specialty Ceramics besteht aus mehr als einem Dutzend Produkten, die unter bekannten Marken vertrieben werden: Hexoloy®-Materialien, Norbide®-Düsen, Noralide®-Materialien, Silit® Mat
Das bedeutet, dass sie in anspruchsvollen Umgebungen wie z. B. Gießereien eingesetzt werden können, in denen aufkohlende, oxidierende, nitrierende und schwefelhaltige Atmosphären in Verbindung mit Betriebstemperaturen von mehr als 1,200 °C zu einer schnellen Zersetzung von metallischen Komponenten führen.

Verwendung technischer Keramik zur Prozessüberwachung

ie Prozessüberwachung ist in Glas- und Metallgießereien eine Herausforderung. Die Messung von Schmelz- oder Rauchgastemperaturen bedeutet, dass die empfindlichen Sonden hohen Temperaturen und korrosiven Umgebungen ausgesetzt sind.
Thermoelemente werden im gesamten Spektrum der Technik und Industrie eingesetzt, um genaue Temperaturmesswerte an Ort und Stelle zu erhalten. Diese wird als Funktion der Temperaturdifferenz an einer Verbindungsstelle zwischen zwei temperaturempfindlichen Drähten - in der Regel Chrom-Alumel oder ein so genanntes Thermoelement vom Typ K - berechnet.

Obwohl Thermoelemente bei Temperaturen über 1,000°C (1,832°F) zuverlässig und genau sind, sind sie in rauen Umgebungen korrosionsanfällig und können den starken Temperaturschocks in Gießereianwendungen nicht standhalten. Darüber hinaus hängt die Genauigkeit der Temperaturmesswerte von der Maßhaltigkeit der Thermodrähte ab, was bedeutet, dass es nur eine geringe Toleranz für thermisch bedingte Ausdehnung gibt.

Eine einfache Lösung für dieses Problem ist die Ummantelung der Thermoelemente mit einem Schutzrohr aus einer technischen Keramik wie Aluminiumoxid, Siliziumcarbid oder Zirkoniumdioxid.

Technische Keramik für Thermoelementrohre

Obwohl Aluminiumoxid und Zirkoniumdioxid für Thermoelementschutzrohre verwendet werden können, bietet hochreines Siliziumcarbid aufgrund seiner hohen Dichte, geringen Porosität und hervorragenden Wärmeleitfähigkeit die beste Leistung.

Bei Saint-Gobain Performance Ceramics & Refractories liefern wir ein proprietäres Alpha-Siliziumkarbid unter dem Hexoloy® Produktreihe. Vor unserem einzigartigen technischen Keramikangebot wurde Siliziumkarbid aufgrund von Problemen im Zusammenhang mit Reinheit und Porosität in Gießereianwendungen sparsam eingesetzt. Unser einphasiges Siliziumkarbid löst diese Herausforderungen mit ausgezeichneter Gleichmäßigkeit und absoluter chemischer Integrität und bietet universelle Korrosionsbeständigkeit. Dies wird durch ein druckloses Sinter- und Extrusionsverfahren erreicht, das selbstgebundenes feinkörniges Siliziumkarbid ergibt, ohne dass Bindemittel oder Füllstoffe erforderlich sind.

Unsere Hexoloy®Thermoelement-Schutzrohre aus Siliziumcarbid sind daher ideal für Temperatursensorrohre in anspruchsvollen Arbeitsumgebungen und garantieren eine lang anhaltende Leistung für reduzierten Wartungsaufwand und längere Betriebszeit für kritische Prozesse.

Möchten Sie mehr über technische Keramikanwendungen erfahren?

Dieser Artikel dient als kurze Einführung in die Notwendigkeit von Präzisions-Thermoelementmänteln und unsere einzigartige Lösung für diese Herausforderung. Wenn Sie weitere Details wünschen, finden Sie hier eine vollständige Aufschlüsselung der Spezifikationen unserer Hexoloy® SiC-Sensorrohre.