Tiùb Sapphire airson Dìon Teirmeach-chàraid - Mionaideachd Teòthachd Àrd ann an Àrainneachdan Cruaidh
Diagram Mionaideach


Ro-ràdh
Tha tiùban sapphire, air an dèanamh à alùmanum ocsaid aon-chriostail (Al₂O₃), nan co-phàirtean àrd-choileanaidh a thathas a’ cleachdadh gu farsaing ann an grunn thagraidhean gnìomhachais. Tha an cothlamadh gun choimeas de dh’ aghaidh teirmeach, neart meacanaigeach, seasmhachd cheimigeach, agus follaiseachd optigeach air an dèanamh nan stàball ann an siostaman àrainneachd anabarrach. Is e aon de na tagraidhean as luachmhoire agus as motha a thathas a’ gabhail ris ann an dìon teirmeach-chàraidean - innealan mothachaidh teòthachd a bhios gu tric ag obair ann an suidheachaidhean ionnsaigheach, àrd-theodhachd, no creimneach. Tha an artaigil seo a’ toirt seachad sealladh farsaing domhainn air feartan tiùb sapphire, prìomh fheartan, prìomh thagraidhean, agus gu sònraichte an dreuchd ann an dìon teirmeach-chàraid.
Carson a tha Tiùban Sapphire a’ tabhann coileanadh cho àrd?
Tha tiùban sapphire ainmeil airson an comas seasmhachd structarail is gnìomhach a chumail suas fo chuideam corporra is ceimigeach anabarrach. Ann an siostaman àrd-bhruthadh, thathas gan cleachdadh mar shoithichean cuibhreachaidh agus uinneagan amhairc, a’ tabhann àrainneachd tèarainte is neo-ghnìomhach airson lionntan is gasaichean a sgrùdadh. Air sgàth an neart teannachaidh àrd agus an aghaidh sgrìoban, tha tiùban sapphire cuideachd freagarrach airson àrainneachdan anns a bheil buaidh làidir meacanaigeach no rothaireachd teirmeach tric.
Tha na tiùban seo gun samhail anns an comas aca obrachadh aig teòthachd suas ri 2000°C gun a bhith a’ bogachadh no a’ deformachadh. Eu-coltach ri mòran stuthan ceirmeag no glainne eile, bidh sapphire a’ cumail a chumadh agus a fheartan meacanaigeach eadhon aig teòthachd àrd. Tha an coileanadh seo deatamach ann an tagraidhean far a bheil tomhasan corporra cunbhalach riatanach airson seulachadh, insulation no co-thaobhadh - leithid ann an siostaman taigheadais teirmeach-chàraid.
Tha an follaiseachd optaigeach thar speactram farsaing—bho ultraviolet (0.3 μm) tro sholas faicsinneach gu infridhearg (5 μm)—a’ cur sreath eile de ghnìomhachd ris. Leigidh an fheart seo le tiùban sapphire chan ann a-mhàin a bhith nan co-phàirtean structarail ach cuideachd gus taic a thoirt do shiostaman optaigeach amalaichte airson sgrùdadh fìor-ùine agus tomhasan stèidhichte air laser.
Tiùban Sapphire ann an Dìon Thermocouple
Tha teirmeachuples nan mothachairean teòthachd riatanach a thathas a’ cleachdadh thar ghnìomhachasan bho itealain is meatailteachd gu saothrachadh leth-chonnsachaidh agus giullachd cheimigeach. Ach, tha teirmeachuples nan ionnstramaidean mothachail a dh’ fhaodas crìonadh gu luath nuair a bhios iad fosgailte gu dìreach do ghasan ath-ghnìomhach, àrainneachdan plasma, no cearcallan teasachaidh/fuarachaidh luath. Gus casg a chuir air na cùisean sin, tha tiùban sapphire nan còmhdach dìon air leth freagarrach airson teirmeachuples.
Tha seoltachd teirmeach sapphire a’ dèanamh cinnteach à gluasad teas luath is ceart chun an teirmeach-chàraid taobh a-staigh an tiùba, a’ leigeil le sgrùdadh teòthachd fìor-ùine fhad ‘s a tha e a’ dìon an sensor bho eileamaidean creimneach, sgrìobadh meacanaigeach, agus clisgeadh teirmeach. Tha an cothromachadh seo de insulation agus seoltachd a’ dèanamh tiùban sapphire gu sònraichte freagarrach airson dìon teirmeach-chàraid ann an àrainneachdan nàimhdeil.
A bharrachd air sin, tha neo-ghnìomhachd cheimigeach sapphire a’ cur casg air truailleadh sam bith air àrainneachd a’ phròiseis. Tha seo gu sònraichte cudromach ann an tagraidhean àrd-ghlanachd leithid giullachd uaifearan leth-chonnsachaidh, siostaman sterilachaidh meidigeach, no seòmraichean teirmeach àrd-falamh. Tha dìth ath-bhualadh eadar an sapphire agus ceimigean ionnsaigheach leithid plasma fluorine, searbhag hydrochloride, no meatailtean leaghte a’ dèanamh cinnteach à earbsachd an t-siostaim agus cruinneas tomhais.
A bharrachd air sin, tha tiùban sapphire gu math seasmhach an aghaidh caitheamh agus chan eil iad a’ crìonadh fo nochdadh fada do ghràineanan àrd-lùtha no rèididheachd UV / IR dian. Bidh an neart seo a’ leudachadh fad-beatha mothachairean teirmeach-chàraid, a’ lughdachadh chosgaisean cumail suas agus ùine downt an t-siostaim.
Tagraidhean nas fharsainge de thiùban sapphire
Ged a tha dìon teirmeach-chàraid mar aon de na tagraidhean as fheàrr, tha tiùban sapphire cuideachd air an cleachdadh gu farsaing ann an raointean àrd-theicneòlais agus gnìomhachais eile. Tha iad sin a’ gabhail a-steach:
-
Giullachd PlasmaBidh tiùban sapphire ag obair mar chuairtean ann an siostaman gràbhaladh is tasgadh plasma, far a bheil an strì an aghaidh cheimigean a’ cur casg air gineadh mìrean.
-
Solais Àrd-TeòthachdTha an follaiseachd agus an strì an aghaidh teirmeach gan dèanamh nan cèisean air leth freagarrach airson co-chruinneachaidhean lampa UV, faicsinneach agus IR.
-
Làimhseachadh Uisge agus In-stealladh GasBithear a’ cleachdadh tiùban sapphire ann an siostaman far a bheil feum air smachd mionaideach air lionntan no gasaichean fo chuideam àrd.
-
Uidheam Meidigeach is Cungaidh-leigheisAir sgàth an cuid fheartan bith-neo-ghnìomhach, tha tiùban sapphire sàbhailte airson an cleachdadh ann an innealan sterilichte no innealan a ghabhas implantachadh.
-
Speictreasgopaidh agus Mion-sgrùdadh OptaigeachLeigidh an soilleireachd optaigeach leotha a bhith air an amalachadh gun fhiosta ann an siostaman speactrosgopaidh airson mothachadh ceimigeach no bith-eòlasach.
Anns na raointean seo uile, bidh tiùban sapphire a’ lìbhrigeadh seasmhachd meacanaigeach agus strì an aghaidh cheimigean air leth, a’ dèanamh cinnteach à fad-beatha coileanaidh fo chumhachan obrach anabarrach.
Prìomh fheartan tiùban sapphire
Tha measgachadh tearc de fheartan stuthan ion-mhiannaichte aig tiùban sapphire:
-
Raon Tar-chuir Optaigeach FarsaingBho 0.3 μm (UV) gu 5 μm (IR), freagarrach airson siostaman leusair, sgrùdadh optaigeach, agus tomhasan in-situ.
-
Cruas anabarrachLe cruas Mohs de 9, tha sapphire cha mhòr dìonach an aghaidh sgrìoban, agus chan eil ach daoimean ga shàrachadh.
-
Puing Leaghaidh ÀrdTha structar safair seasmhach suas gu 2030°C.
-
Seoltachd Teirmeach SònraichteA’ gluasad teas gu h-èifeachdach, riatanach airson tagraidhean teirmeach-chàraid.
-
Seasmhachd CheimigeachA’ seasamh an aghaidh searbhagan, alcalan, agus meatailtean leaghte, ach a-mhàin salainn loisgeach teth.
-
Insaladh Dealain ÀrdFreagarrach airson insaladh dealain is àrd-bholtaids.
-
Seasmhachd tomhasachA’ cumail suas ionracas fo chuideam teirmeach no luchd meacanaigeach.
Buannachdan bho bhith a’ cleachdadh tiùban sapphire airson teirmeacupaichean
Tha grunn bhuannachdan ann bho bhith a’ toirt a-steach tiùban sapphire ann an co-chruinneachaidhean teirmeach-chàraid:
-
Cruinneas mothachaidh nas fheàrrTha seoltachd teirmeach a’ toirt taic do mhothachadh teòthachd luath.
-
Fad-beatha mothachaidh leudaichteBidh strì an aghaidh creimeadh is sgrìobadh a’ dìon an teirmocùpla a-staigh.
-
Ùine downtaidh nas lughaTricead nas ìsle de fhàilligeadh mothachaidh agus feumalachdan ath-chalabrachaidh.
-
Purrachd an t-SiostaimBidh neo-ghnìomhachd cheimigeach a’ cur casg air truailleadh, rud a tha riatanach airson pròiseasan seòmar-glan.
-
Ioma-ghnìomhachdA’ cothlamadh dìon teirmeach le follaiseachd optigeach airson dà chleachdadh ann an mothachadh agus sgrùdadh.
Co-dhùnadh
Tha grunn bhuannachdan ann bho bhith a’ toirt a-steach tiùban sapphire ann an co-chruinneachaidhean teirmeach-chàraid:
-
Cruinneas mothachaidh nas fheàrrTha seoltachd teirmeach a’ toirt taic do mhothachadh teòthachd luath.
-
Fad-beatha mothachaidh leudaichteBidh strì an aghaidh creimeadh is sgrìobadh a’ dìon an teirmocùpla a-staigh.
-
Ùine downtaidh nas lughaTricead nas ìsle de fhàilligeadh mothachaidh agus feumalachdan ath-chalabrachaidh.
-
Purrachd an t-SiostaimBidh neo-ghnìomhachd cheimigeach a’ cur casg air truailleadh, rud a tha riatanach airson pròiseasan seòmar-glan.
-
Ioma-ghnìomhachdA’ cothlamadh dìon teirmeach le follaiseachd optigeach airson dà chleachdadh ann an mothachadh agus sgrùdadh.