孟苏，刘旭东，蔡静，董磊

（1.北京工业大学，北京100022；2.航空工业北京长城计量测试技术研究所，北京100095）

0 引言

现行的ITS-90国际温标在银凝固点（961.78℃）以上温区的获得方法是：根据Planck定律定义复现，由银（961.78℃）、金（1064.18℃）、铜（1084.62℃）任意一个固定点基于普朗克定律外推。外推导致不确定度随温度的升高而迅速增大，故ITS-90国际温标在高温区存在较大不足［1］，辐射温度高温段量传不确定度较大，不足以保障日益增长的高温精准测量需求。1999年，NMIJ的Yamada首次发布了金属-碳共晶体具有与纯净金属类似的相变特性，使高温共晶点成为下一代温标的发展方向［2］。

高温共晶点研制过程中，灌注方法是一项关键技术。目前常用的灌注方法包括直接共晶法和预共晶法两种，但是两种方法均存在一定不足。直接共晶灌注法虽然操作简便，但是灌注效率较低，且对坩埚本身的碳消耗较大，坩埚破裂的风险较高。预共晶灌注法灌注效率较高，且不消耗坩埚本身的碳，提高了坩埚的耐用性，但是该方法操作较为复杂，且容易出现粘连问题。

为解决上述问题，设计了采用长石墨衬套的直接共晶坩埚以提高直接共晶法的灌注效率，并研制了具有特殊结构的预共晶坩埚解决预共晶法的共晶体粘结问题，且通过试验验证了实际应用效果。

1 直接共晶法

直接共晶法是金属粉末和碳粉直接放置在共晶点坩埚内，经加热熔化后制成高温共晶点的方法。其具体操作为：在惰性气体（通常为Ar气）的保护氛围中，向坩埚内添加金属-碳混合粉末，之后将坩埚放置在高温共晶点灌注系统中加热，使混合粉末熔化形成共晶体，待冷却凝固后取出坩埚，向坩埚内添加混合粉末，重复上述操作，直到坩埚灌满为止。……