انرژیکس (EnergX) - یکی از مهم‌ترین اجزای ترموکوپل، غلاف (Sheath) یا پوشش محافظ است که وظیفه آن محافظت از هادی‌ها در برابر عوامل مکانیکی، شیمیایی و حرارتی می‌باشد. به‌طور کلی غلاف‌های ترموکوپل به دو دسته اصلی تقسیم می‌شوند:

• غلاف‌های فلزی (Metallic Sheaths)
• غلاف‌های سرامیکی (Ceramic Sheaths)

انتخاب بین این دو نوع، به شرایط محیطی، محدوده دمایی و نوع فرآیند بستگی دارد.

---

غلاف‌های فلزی ترموکوپل

غلاف‌های فلزی معمولاً از آلیاژهای مقاوم به حرارت و خوردگی ساخته می‌شوند. این غلاف‌ها علاوه بر محافظت مکانیکی، امکان خمکاری و نصب آسان‌تر را فراهم می‌کنند.

استنلس استیل 304

• معادل استاندارد: DIN 1.4301
• ساختار: آستنیتی با درصد کروم حدود 18% و نیکل حدود 8% (موسوم به 18/8)
• ویژگی‌ها: مقاومت به خوردگی خوب در محیط‌های معمولی و مرطوب، قابلیت استفاده در دماهای پیوسته تا حدود 870 سلسیوس و در دماهای متناوب تا حدود 925 سلسیوس (در کاربردهای کوتاه‌مدت)، مقاومت کمتر از گریدهای 310 و 314 در برابر اکسیداسیون دمای بالا
• کاربرد: صنایع غذایی و دارویی (به دلیل بهداشت‌پذیری و مقاومت به خوردگی)، تجهیزات فرآیندی با دمای متوسط، سیستم‌های بخار و مبدل‌های حرارتی

استنلس استیل 310 و 314

• معادل استاندارد: 1.4841 DIN برای SS314 و DIN 1.4845 برای SS310
• ساختار: هر دو آستنیتی، پرکرم و پرنیکل، مخصوص دماهای بالا
• ویژگی‌ها: مقاومت بالا در دماهای حدود 1100 سلسیوس برای 310 و تا 1150 سلسیوس برای 314، عملکرد خوب در محیط‌های اکسیدکننده.
• کاربرد: کوره‌های صنعتی، صنایع سیمان، عملیات حرارتی.

استنلس استیل 446

• معادل استاندارد: DIN 1.4762
• ساختار: فریتیک، پرکرم (~27% Cr)
• ویژگی‌ها: مقاوم در برابر سولفوراسیون و اکسیداسیون تا 1150°C.
• کاربرد: کوره‌های احتراقی، صنایع ذوب فلزات.

استنلس استیل 316 و 316L

• معادل استاندارد: 1.4401 DIN برای SS316 و DIN 1.4404 برای SS316L
• ویژگی‌ها: مقاومت به خوردگی عمومی، مناسب برای محیط‌های اسیدی و کلریدی (محدود).
• کاربرد: صنایع غذایی، دارویی، شیمیایی.

اینکونل 600

• معادل استاندارد: DIN 2.4816
• ساختار: آلیاژ نیکیل-کروم-آهن
• برند تجاری: Inconel® (ثبت‌شده توسط شرکت Special Metals)
• ویژگی‌ها: مقاومت عالی در برابر اکسیداسیون و کلریدهای پرحرارت تا 1150 سلسیوس.
• کاربرد: کوره‌های ذوب آلومینیوم، صنایع نفت و گاز.

هستلوی C-276

• معادل استاندارد: DIN 2.4819
• برند تجاری: Hastelloy® (Haynes International)
• ویژگی‌ها: مقاومت بی‌نظیر در محیط‌های اسیدی (HCl، H2SO4، HNO3 مخلوط) و محیط‌های اکسیدکننده-کاهنده متناوب.
• کاربرد: صنایع پتروشیمی، اسیدکاری و مبدل‌های حرارتی.

---

غلاف‌های سرامیکی ترموکوپل

غلاف‌های سرامیکی از ترکیباتی مانند آلومینا (Al₂O₃)، مولایت (3Al₂O₃·2SiO₂) یا سیلیکون کارباید (SiC) ساخته می‌شوند. این نوع غلاف‌ها تحمل دمایی بالاتری نسبت به فلزات دارند، اما شکننده‌تر بوده و مقاومت مکانیکی کمتری دارند.

آلومینا (Alumina)

• ویژگی‌ها: آلومینای خالص (≥99.7%) مقاومت عالی تا 1700 سلسیوس، پایداری شیمیایی بالا، مقاومت شیمیایی عالی دارد (به جز در برابر فلوریدها و برخی قلیاهای مذاب).
• کاربرد: کوره‌های خلأ، صنایع متالورژی پودر.

مولایت (Mullite)

• ساختار: ترکیب 3Al₂O₃·2SiO₂، معادل حدود 60% آلومینا و 40% سیلیکا.
• ویژگی‌ها: مقاومت حرارتی تا 1600 سلسیوس، مقاومت شوک حرارتی خوب، قیمت مناسب‌تر از آلومینا.
• کاربرد: صنایع سرامیک، نسوز و ریخته‌گری.

سیلیکون کارباید (SiC)

• برندهای تجاری: ®Hexoloy و ®Crystar (متعلق به Saint-Gobain)
• ویژگی‌ها: تحمل دما تا 1650 سلسیوس، مقاومت بالا در برابر شوک حرارتی.
• کاربرد: صنایع آلومینیوم، فولاد، شیشه و تجهیزات مقاوم در برابر سایش.

زرکونیا (ZrO₂)

• ویژگی‌ها: نقطه ذوب بالای 2700 سلسیوس و مقاومت شیمیایی بالا، در دماهای کاری حدود 1800 سلسیوس پایدار است.
• کاربرد: صنایع هسته‌ای و خاص.

---

مقایسه غلاف فلزی و سرامیکی

محدوده دمایی:

• فلزی: تا 1200 سلسیوس (اینکونل تا 1150 سلسیوس)
• سرامیکی: تا 1800 سلسیوس (زیرکونیا و آلومینا خالص)

مقاومت مکانیکی:

• فلزی: بسیار بالا، امکان خمکاری
• سرامیکی: شکننده، نیاز به نگهداری دقیق

مقاومت شیمیایی:

• فلزی: در برخی اسیدها و کلریدها آسیب‌پذیر
• سرامیکی: مقاوم در برابر بیشتر محیط‌های خورنده

هزینه و قیمت:

• فلزی: ارزان‌تر و رایج‌تر
• سرامیکی: گران‌تر، مخصوص شرایط خاص

---

پرسش‌های متداول

چرا از اینکونل به جای فولاد ضدزنگ استفاده می‌شود؟

زیرا اینکونل مقاومت بسیار بالاتری در برابر کلریدها و دماهای بالاتر از 1000 سلسیوس دارد.

چه زمانی باید از غلاف سرامیکی استفاده کرد؟

وقتی دما بالاتر از 1200 سلسیوس باشد یا محیط حاوی مواد خورنده‌ای باشد که به فلز آسیب می‌زند.

کدام نوع غلاف برای صنایع غذایی مناسب‌تر است؟

غلاف‌های فلزی 316 و 316L به دلیل مقاومت در برابر خوردگی و بهداشت بالا.

غلاف‌های سرامیکی چه محدودیتی دارند؟

شکنندگی و آسیب‌پذیری در برابر شوک مکانیکی و ضربه.

بهترین انتخاب برای کوره‌های ذوب آلومینیوم چیست؟

اینکونل (Inconel 600) یا سیلیکون کارباید (SiC) به دلیل مقاومت بالا در برابر خوردگی و دمای زیاد.

مقاله مرتبط: مقایسه غلاف‌های سرامیکی و فلزی در ترموکوپل‌ها: انتخاب مناسب برای صنایع مختلف

---

نتیجه‌گیری

انتخاب بین غلاف‌های فلزی و سرامیکی در ترموکوپل‌ها باید بر اساس دمای کاری، شرایط محیطی و هزینه صورت گیرد. غلاف‌های فلزی مانند اینکونل، هستلوی و فولاد زنگ‌نزن 316L برای اکثر کاربردهای صنعتی مناسب هستند، درحالی‌که غلاف‌های سرامیکی مانند آلومینا و SiC برای دماهای بالا و محیط‌های خورنده انتخاب بهتری محسوب می‌شوند.

محصولات مرتبط: ترموکوپل سرامیکی صنعتی