多くの熱電対の外側シース表面は無傷で傷がありませんが、内部合金ワイヤは激しい酸化を受けており、抵抗の上昇と温度ドリフトを引き起こします。{0}この隠れた内部酸化は目視検査だけでは特定できず、大量生産中に突然の開回路故障につながることがよくあります。-この記事では、内部酸化の根本原因、検出方法、および対象となる予防ソリューションを分析します。
外側のシースが無傷である場合の内部酸化の 3 つの主要な根本原因
1. 非真空充填中に残留空気が閉じ込められる-
-真空圧縮を行わない低コストの熱電対は、製造中にシース内に大量の空気が封入されたままになります。高温加熱が繰り返されると、閉じ込められた空気中の酸素がニッケル基合金ワイヤを継続的に酸化し、粒界に沿って脆い金属酸化物の析出物が形成されます。-。外側のシースがそのまま残っているため、外からは欠陥が見えません。
2. ワイヤ出口シール層の経年劣化における微小な空気漏れ
二重層シリコン シーリングであっても、長期にわたる高温サイクルの後、ゆっくりと劣化し、目に見えない微細な細孔が形成されます。--ホットランナー内部の高温空気は膨張と収縮を繰り返し、酸素を豊富に含む作業場の空気を少量ずつ少しずつシース内部に吸い込み、数か月にわたる動作で合金ワイヤを徐々に酸化させます。{6}}
3. 微量の水分が分解すると酸化性ガスが発生
シースに浸透した水分は、高熱により酸素と水素に分解します。酸素は合金ワイヤの表面を直接酸化させますが、水素は金属粒子構造を脆化させ、経年変化を加速させます。この水分の侵入により、目に見えるシースの錆や穴は発生せず、内部の隠れた酸化損傷のみが発生します。
内部酸化のステップバイステップ検出ワークフロー
1. ループ抵抗比較試験
テストした熱電対の正負の合計ワイヤ抵抗を測定し、新品の同一仕様のセンサーと比較します。{{1}抵抗値が基準値より15%以上高い場合は内部酸化の可能性が高くなります。酸化層は導体の抵抗率を着実に増加させます。
2. 高温絶縁抵抗老化試験-
熱電対を 380 度の乾燥ブロック炉に 2 時間入れてから、500 V DC で絶縁抵抗をテストします。-絶縁粉末の劣化を伴う内部酸化が著しく、加熱後に絶縁抵抗が急激に低下します。
3. 3 点校正エージング ドリフト テスト-
最初の 3 点校正を完了してから、380 度で 72 時間保持し、再校正します。-偏差が 0.5 度を超えて増加すると、合金の内部酸化再結晶化が不可逆的に発生しています。
4. 破壊的サンプリング検証（廃棄されたセンサーのみ）
外装シースを切り開いて合金ワイヤの表面を観察します。ワイヤの表面を覆う灰色/黒色の酸化膜により、内部酸化が確認されます。
内部酸化をブロックする予防技術対策
1. 調達基準のアップグレード: 完全なプロセス検査レポートを備えた真空充填熱電対のみを選択し、連続大量生産ライン用の緩い手動充填の低コスト センサーは拒否します。-真空充填によりシース内部の残留酸素を根本的に排除します。
2. 二重-層高温-シール強化
ワイヤ シース移行部に二重シリコン シーリングを施した熱電対を選択してください。{0} 3 か月ごとの定期メンテナンス時に、ワイヤ出口に高温耐性のシール接着剤の薄い層を追加して、微細な空気漏れチャネルをブロックします。-
3. 金型加熱動作ロジックの最適化
複数日間にわたって一定の低温待機（180 ～ 220 度）を-避けてください。-長時間の静熱により内部酸化反応速度が促進されます。待機時間が 48 時間を超える場合は、合金の酸化を遅らせるために加熱電源を完全に停止してください。
4. 作業場および部品倉庫の湿度管理
作業場の相対湿度を 40% ～ 65% RH に安定させます。予備の熱電対は、設置前の吸湿を防ぐため、乾燥剤を入れた密閉防湿ボックスに保管してください。-
内部酸化熱電対の廃棄分類
1. 軽度の酸化（老化試験後の抵抗が 10% ～ 15% を超え、ドリフト増加が 0.5 度以下）: 断続的な単一シフト-低精度-パッケージング金型にのみ許可され、検査サイクルを 2 週間に短縮し、1 か月後に交換が義務付けられます。
2. Moderate & severe oxidation (resistance excess >15%, drift increment >0.5 度 ): 不可逆的な内部損傷。直接廃棄し、洗浄または校正後に再使用することはできません。
