סאַפייער טובז פֿאַרבעסערן טערמאָקאָופּל רילייאַביליטי
דעטאַלירטע דיאַגראַמע


הקדמה
אין מאָדערנער אינדוסטריע, איז גענויע טעמפּעראַטור מאָניטאָרינג אַ קריטישער טייל פון פּראָצעס קאָנטראָל, קוואַליטעט פארזיכערונג און זיכערהייט סיסטעמען. טערמאָקאָפּל - ברייט גענוצטע טעמפּעראַטור סענסאָרן - זענען אָפט אויסגעשטעלט צו שווערע סביבות ווי הויכע טעמפּעראַטורן, קעראָוסיוו כעמיקאַלן, וואַקוום סיסטעמען און פּלאַזמע פעלדער. עפעקטיוו באַשיצן די סענסאָרן איז וויכטיק פֿאַר אָפּעראַציאָנעלע פעסטקייט. סאַפייער רערן, געמאַכט פון סינטעטישן איין-קריסטאַל אַלומינום אָקסייד, האָבן זיך באַוויזן צו זיין צווישן די מערסט פאַרלאָזלעכע מאַטעריאַלן פֿאַר אַזאַ שוץ. דער אַרטיקל אויספאָרשט די יינציקע קעראַקטעריסטיקס פון סאַפייער רערן, זייערע פֿאַרשידענע ניצט, און ספּעציעל זייער אויסערגעוויינלעכע פאָרשטעלונג ווי טערמאָקאָפּל שוץ שיידז.
העכערע מאַטעריאַל פֿאַר פאָדערנדיקע אַפּליקאַציעס
סאַפיר איז אַ קריסטאַלינע פאָרעם פון אַלומינום אָקסייד (Al₂O₃) און איז ראַנגקט פּונקט אונטער דיאַמאָנט אין טערמינען פון כאַרדנאַס, סקאָרינג 9 אויף די מאָהס וואָג. די אויסערגעוויינלעכע כאַרדנאַס מאכט סאַפיר רערן העכסט קעגנשטעליק צו קראַצן, אַברייזשאַן און מעכאַנישע פּראַל, אפילו אונטער אָפט אָדער אינטענסיווע נוצן.
ווייטער פון מעכאנישע שטארקייט, ווערן סאפיר רערן שטארק געשעצט פאר זייער כעמישע קעגנשטעל. זיי בלייבן סטאביל און אינערט אין דער אנוועזנהייט פון רוב זויערן, סאָלווענטן און רעאַקטיווע גאַזן, אַרייַנגערעכנט וואַסערשטאָף פלאָריד, קלאָר און שוועבל קאַמפּאַונדז. דאָס דערמעגלעכט זיי צו פונקציאָנירן עפעקטיוו אין פּראָצעסן וואָס אַרייַננעמען אַגרעסיווע כעמיקאַלן אָדער פּלאַזמע.
דערצו, סאַפיר'ס טערמישע פאָרשטעלונג איז באַמערקעוודיק. עס קען אויסהאַלטן פּראַלאָנגד ויסשטעלן צו טעמפּעראַטורן אַזוי הויך ווי 2000°C בשעת עס ריטיין זיין סטרוקטורעל אָרנטלעכקייט. זיין טערמישע קאַנדאַקטיוויטי שטיצט שנעל היץ אַריבערפירן, אַ שטריך ספּעציעל וויכטיק ווען געניצט אין טעמפּעראַטור סענסינג סיסטעמען.
נאך א וויכטיגער מעלה איז איר אפטישע דורכזעיקייט איבער אולטראוויאלעט, זיכטבארע, און אינפרארויט וועוולענגטס - פון בערך 0.3 μm ביז 5 μm. דאס מאכט סאפיר רערן פאסיג פאר אפטישע סענסינג אדער קאמבינירטע טערמיש-אפטישע מאניטארינג סיסטעמען.
טערמאָקאָפּלעס און די נויט פֿאַר שוץ
טערמאָקאָפּלס זענען וויכטיקע קאָמפּאָנענטן אין אַ ברייטע קייט פון סיסטעמען, פון שטאָל אויוון און טורבינע מאָטאָרן ביז האַלב-קאָנדוקטאָר רעאַקטאָרן און כעמישער פּראָצעס עקוויפּמענט. די דעוויסעס דזשענערירן אַ וואָולטאַזש באַזירט אויף דעם טעמפּעראַטור חילוק צווישן צוויי פאַרשידענע מעטאַלן וואָס זענען פארבונדן אין איין עק. כאָטש טערמאָקאָפּלס זענען ווערסאַטאַל און ראָבאַסט, זייער דירעקט ויסשטעלן צו היץ, קעראָוסיוו אגענטן און מעטשאַניקאַל קלאַפּ קען דראַסטיש פאַרקירצן זייער דינסט לעבן אָדער פאַרערגערן די אַקיעראַסי פון טעמפּעראַטור לייענונגען.
דאָ קומען סאַפיר רערן אין שפּיל ווי שוץ-שיכטן. דורך אַרומנעמען דעם טערמאָקאָפּל אין אַ סאַפיר רער, ווערט דער סענסאָר אפגעזונדערט פון דער שווערער סביבה בשעת ער דערמעגלעכט נאָך עפעקטיווער היץ-איבערפיר. דער רעזולטאַט איז אַ לענגער-דויערנדיקער, מער פאַרלעסלעכער סענסאָר וואָס האַלט קאָנסיסטענטע אַקיעראַסי אפילו נאָך פּראַלאָנגד ויסשטעלן צו אַגרעסיווע אָפּערייטינג באדינגונגען.
סאַפיר'ס טערמישע קאַנדאַקטיוויטי לאָזט היץ דערגרייכן דעם טערמאָקאָפּל שנעל און אייניג, מינימיזירנדיק טעמפּעראַטור פאַרהאַלטונג און פֿאַרבעסערן די רעאַקציע צייט. דערצו, זיין קעגנשטעל צו כעמישע אַטאַקעס גאַראַנטירט אַז דער סענסאָר ווערט נישט קאָמפּראָמיטירט דורך רעשטלעך, קעראָוזשאַן אָדער מאַטעריאַל אָפּזאַץ - פּראָבלעמען וואָס אָפט פּלאָגן מעטאַל אָדער קעראַמיק פּראַטעקטיוו סליווז.
ניצן קאַסעס אין טעמפּעראַטור מאָניטאָרינג
אין הויך-טעמפּעראַטור אויוון, ווערן סאַפיר רערן געוויינטלעך גענוצט צו באַשיצן טערמאָקאָפּלס וואָס מאָניטאָרירן קריטישע פּראָצעס באדינגונגען. זייער כעמישע פעסטקייט איז וויכטיק אין אַטמאָספערעס רייך אין האַלאָגען גאַזן, געשמאָלצן מעטאַלן, אָדער רעאַקטיווע פארע. למשל:
-
האַלב-קאָנדוקטאָר פאַבריקאַציעסאַפיר שיידז באַשיצן טערמאָקאָפּל בעת עפּיטאַקסיאַל וווּקס, וועיפער אַנילינג, און דאָפּינג פּראַסעסאַז, וואו ריינע סביבות און פּינקטלעכע טעמפּעראַטור קאָנטראָל זענען וויכטיק.
-
כעמישע רעאַקטאָרןאין קאַטאַליטישע רעאַקציעס אָדער קעראָוסיוו פארע סביבות, סאַפייער רערן ענשור לאַנג-טערמין שוץ פון טעמפּעראַטור פּראָבעס, עלימינייטינג קאַנטאַמאַניישאַן קאַנסערנז.
-
וואַקוום אויווןסאַפיר רערן פאַרהיטן אַקסאַדיישאַן און מעטשאַניקאַל שעדיקן צו טערמאָקאָפּל בשעת זיי אַרבעטן אונטער וואַקוום אָדער נידעריק-דרוק ינערט גאַזן.
-
פארברענונג סיסטעמעןדזשעט מאטארן, גאז טורבינעס, און אינדוסטריעלע ברענערס פארלאזן זיך אפט אויף סאפיר-געשיצטע טערמאקאפל צו מאניטארירן עקסטרעמע היץ לעוועלס פאר פערפארמענס און זיכערהייט אפטימיזאציע.
דורך ניצן סאַפיר רערן, קענען אינזשענירן נוצן טערמאָקאָפּלס אין באדינגונגען וואָס וואָלטן אַנדערש געווען צו דעסטרוקטיוו פֿאַר נאָרמאַלע מעטאַל אָדער גלאָז שיידז. דאָס פֿאַרברייטערט דעם אָפּערירן קייט פון טערמישע מאָניטאָרינג סיסטעמען און פֿאַרבעסערט זייער לאַנג-טערמין פאָרשטעלונג.
נאָך אינדוסטריעלע אַפּליקאַציעס פון סאַפייער טובז
כאָטש טערמאָקאָופּל שוץ איז אַ לידינג אַפּלאַקיישאַן, סאַפייער רערן זענען געניצט אין פילע אנדערע אַוואַנסירטע טעקנאַלאַדזשיז:
-
הויך-אינטענסיטעט דיסטשאַרדזש (HID) לאָמפּןאלס קאָנווערט מאַטעריאַלן, סאַפייער רערן וויטשטיין אינטענסיווע היץ און UV/IR ראַדיאַציע אָן פֿאַרנעפּלונג אָדער ווייכונג.
-
פּלאַזמע עטשינג קאַמערןגענוצט ווי קוקפארטן און איינהאלטונג כלים צוליב זייער עראזיע קעגנשטעל.
-
אינליין אָפּטיש סענסינגערמעגלעכן ספּעקטראָסקאָפּיע, בילדגעבונג, און לאַזער דיאַגנאָסטיקס דורך פּראָצעס פּייפּליינז אָן קאַנטאַמאַנייטינג די מעדיום.
-
וואַסער באַהאַנדלונג און מעדיצינישע דעוויסעסצוליב זייער ביאָ-אינערטקייט און כעמישער קעגנשטעל, זענען סאַפייער רערן ידעאַל פֿאַר סיסטעמען וואָס פאָדערן סטעריליטעט און ניט-רעאַקטיוויטעט.
-
לאַזער דעליווערי סיסטעמעןסאַפיר רערן פירן הויך-מאַכט שטראַלן מיט מינימאַל אָפּטישן אָנווער און מאַקסימאַל טערמישע פעסטקייט.
די אַפּליקאַציעס נוץ האָבן פון סאַפייער'ס שליסל אייגנשאַפטן - כעמישע אינערטקייט, אָפּטישע קלעריטי, הויך כאַרדנאַס, און טערמישע פעסטקייט - אין ינדאַסטריז אַזוי דייווערס ווי אַעראָספּייס, געזונטהייט, פּעטראָכעמיקאַלז, און עלעקטראָניק.
קאָר פיזישע אייגנשאַפטן פון סאַפייער טובז
-
טראַנספּאַרענץ קייט: 0.3–5.0 מיקראָמעטער (UV צו IR), פּאַסיק פֿאַר וויזועל, לאַזער און ספּעקטראָסקאָפּיש נוצן
-
כאַרטקייטמאָהס 9—קעגנשטעליק צו אַברייזשאַן און ייבערפלאַך שעדיקן
-
טערמישע קעגנשטעלסטאַביל ביז 2030°C, מיט הויך קאַנדאַקטיוויטי פֿאַר שנעל היץ וועקסל
-
כעמישע האַלטבארקייטנישט-דורכדרינגלעך צו רובֿ סאָלווענטן, זויערן און אַלקאַליז
-
עלעקטרישע איזאָלאַציעסטאַבילע דיעלעקטרישע קאָנסטאַנטע און נידעריקע דיעלעקטרישע פארלוסט
-
דימענסיאָנעלע סטאַביליטעטקעגנשטעליק צו טערמישע יקספּאַנשאַן און דעפאָרמאַציע אונטער דרוק
-
פּלאַזמע קעגנשטעלאידעאל פֿאַר נוצן אין הויך-ענערגיע פעלדער ווי PECVD אָדער יאָן ימפּלאַנטיישאַן
קיצור און בענעפיטן פֿאַר טערמאָקאָופּל סיסטעמען
-
סאַפיר רערן ברענגען אַ באַזונדערע קאָמבינאַציע פון אַטריביוטן וואָס מאַכן זיי ידעאַל פֿאַרטערמאָקאָפּל שוץ:
-
פֿאַרבעסערטע אַקיעראַסיהויכע טערמישע קאַנדאַקטיוויטי ערמעגליכט אַ שנעלע רעאַקציע
-
פארלענגערטע האַלטבארקייטקעגנשטעל צו טראָגן און קעראָוזשאַן באַשיצט סענסאָרס לאַנג-טערמין
-
סטאַבילע פאָרשטעלונגהאַלט די מעכאַנישע אָרנטלעכקייט אפילו אין ציקלישע טערמישע לאָודז
-
נישט-קאנטאמינירנדיקכעמיש אינערטע סערפאַסיז רעדוצירן טעות קוואלן
-
מולטיפונקציאָנעלע מעגלעכקייטערמעגליכט אינטעגראציע פון אפטישע סענסינג מיט טערמישע מאָניטאָרינג
-
מסקנא
-
טערמאָקאָפּלס זענען אין האַרצן פון טעמפּעראַטור-סענסיטיווע סיסטעמען, און זייער פאַרלעסלעכקייט דעפּענדס שטאַרק אויף דער קוואַליטעט פון זייער פּראַטעקטיוו האָוסינג. סאַפיר רערן, דאַנק זייער אויסערגעוויינלעכע מאַטעריאַל פּראָפּערטיעס, פאָרשלאָגן די בעסטע בנימצא קאָמבינאַציע פון היץ קעגנשטעל, מעכאַניש שוץ, און כעמיש ריינקייט. ווי ינדאַסטריז פאָרזעצן צו פאָדערן העכער פּינטלעכקייט און געווער אין טערמאַל סיסטעמען, סאַפיר רער-פּראָטעקטעד טערמאָקאָפּלס ווערן אַ יקערדיק לייזונג פֿאַר טרעפן די עקספּעקטיישאַנז.