张秋宁 张志杰

（中北大学仪器科学与动态测试教育部重点实验室 太原 030051）

1 引言

钨铼是一种难熔金属，其最佳使用温度为2000℃左右，且最高使用温度为2800℃［1］。有关于钨铼热电偶早期可查的文献记载是在1967 年，由R.R.ASAMOTO 与P.E.NOVAK［2］发表的，通过真空中的实验，他们确定了所制备钨铼热电偶的热电输出，并在2850℃环境中可靠，且可以稳定在±0.3mV（±40℃）内。K.Ara 等［3］于1986 年研制了一种用于测量VHTR 中950℃至1200℃核心出口气体温度的复合型钨铼合金热电偶，并通过了高温稳定性测试，实验证明其符合在反应堆操作的早期实验所需温度测量。2004 年，John D.Wrbanek等［4］研制了一种基于陶瓷的贵金属薄膜热电偶，收集了CrSi以及TaC 薄膜热电偶的热电数据，并对其高温稳定性及无害性进行了论述，2011 年，H.Ogura等［5］制备了一种由3个直径0.5mm的C型热电偶组成的阵列用于评估高温对于EMF 值的影响，研究发现，热电偶的EMF 值在最初的30 小时内，高于700℃时迅速增加，并在温度超过1400℃后逐渐减少，导致这一现象的原因是材料的不均匀性。

近年来，由于航空发动机等狭窄空间内的超高温测量的需要，研究人员开始尝试将耐高温且稳定性好的钨铼材料用于制造薄膜热电偶以完成表面温度测量等任务。Zhongkai Zhang等［6］在2017年研制了一种带有保护膜工艺的钨铼薄膜热电偶，通过数值分析及仿真研究了其在不同温度下的特征，结果表明，制备的钨铼薄膜热电偶线性在可接受范围内，并且可以在1370K 的温度内正常使用，高温稳定性良好。Xiaoli Fu 等［7］于2020 年研制了一种应用于发动机、涡轮机及火箭等热系统中的基于W-5Re/W-26Re 的新型薄膜Heat Flux Sensor（HFS）。……