抗氧化涂层在1400～2300℃区间的抗氧化性能测试装置制造方法及图纸

抗氧化涂层在1400～2300℃区间的抗氧化性能测试装置，属于材料测试领域。支撑座与炉体内的底部固定连接，耐高温陶瓷套设置在支撑座上，感应线圈缠绕在耐高温陶瓷套的外壁上，感应线圈内部通入冷却水，耐高温陶瓷套的侧壁上设置有与耐高温陶瓷套内腔相通的温度测量孔，炉体的侧壁上设置有绝缘孔和观察孔，导线一端与供电源输出端连接，另一端穿过炉体的绝缘孔与感应线圈连接，测温装置测温端设置在温度测量孔内，测温装置的输出端设置在观察孔内，炉体的顶端设置有试样窗口，吊丝与高温夹头的连接端连接，高温夹头的夹持端穿过炉体的试样窗口插入耐高温陶瓷套的内腔中。本发明专利技术具有测量精度高、加热速度可控、加热速度快，控温精度高和能够保持恒温的优点。

Oxidation resistance testing device for anti-oxidation coating in 1400 ~ 2300 DEG C interval

The utility model relates to an oxidation resistance test device of an oxidation resistant coating in the range of 1400 to 2300 DEG C, which belongs to the field of material testing. At the bottom of the supporting seat and is fixedly connected with the furnace body, high temperature ceramic sleeve is arranged on the supporting seat, induction coil is wound on the outer wall of high temperature resistant ceramic sleeve on the induction coil inside the cooling water is injected into high temperature ceramic sleeve is arranged on the side wall and high temperature ceramic sleeve is communicated with the inner cavity of the temperature measurement hole side on the wall of the furnace body is provided with an insulation hole and the observation hole, one end of the wires and power supply connected to the output end of the other end through the furnace insulation hole and the induction coil is connected, temperature measuring device temperature measuring end is arranged in the temperature measuring hole, temperature measuring device is arranged in the output end in the observation hole, the top of the furnace body is provided with a the sample window, connect the hanging wire and high temperature chuck chuck clamping connection end, high temperature sample window holding end through the furnace cavity temperature resistant ceramic sleeve is inserted in the. The invention has the advantages of high measuring precision, controllable heating speed, fast heating speed, high temperature control precision and constant temperature.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种涂层材料抗氧化性能的测试装置，尤其是涉及一种抗氧化涂层在1400～2300℃区间的抗氧化性能测试装置，属于材料测试领域。
技术介绍
抗氧化涂层是指涂覆在基体表面，能够隔绝基体材料与氧化性气氛直接接触的涂层材料，如铌铪合金基体表面涂覆的硅化物涂层、铌钨合金基体表面涂覆的硅化物涂层、铼基体表面涂覆的铱涂层等，精确测试这些抗氧化涂层的抗氧化性能随时间、空间、温度的分布变化，具有十分重要的意义。航天发动机抗氧化涂层的温度工作区间覆盖超低温区，常温区，中高温区及超高温区，工作范围为-160～2700℃，但现有设备最高可测2000℃左右。考虑到地面模拟试验实际情况，同时兼顾可靠性和元件使用寿命的要求，根据测试设备中使用加热元件和测温元件的功能及特点，要研制与航天发动机抗氧化涂层相应温度工作区间匹配的设备。本专利技术主要针对航天发动机抗氧化涂层的超高温区即1400～2300℃，进行其抗氧化性能测试。此外，本专利技术也将对航空，航天、预警、红外制导、隐身等军事领域和辐射测温、理疗、机械工业等民用领域的涂层测试技术的发展起到一定的促进作用。目前国内与国际上尚未有统一的抗氧化涂层材料抗氧化性能的测试方法。当前，抗氧化涂层抗氧化性能测量方法主要有三种：容量法、压力法、质量法。容量法和压力法仅适合在纯氧气氛中进行试验，测量结果可信度低。质量法相较容量法和压力法的优势在于：(1)可以在多种气氛中进行试验；(2)方法及原理相对简单；(3)试验所需设备易于操作；(4)测量精度高；(5)测量速度快。质量法是抗氧化涂层材料抗氧化性能测试中普遍采用的方法，是近年来国内外研究的热点和主流方向。但是，无论采用上述哪种方法，均不能解决抗氧化涂层在高温1400～2300℃区间的抗氧化性能测试的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种抗氧化涂层在1400～2300℃区间的抗氧化性能测试装置， 为了解决目前没有抗氧化涂层在高温1400～2300℃区间的抗氧化性能测试装置导致的：抗氧化涂层在高温1400～2300℃区间的抗氧化性能不能测量的问题。本专利技术基于传热原理，采用感应加热方式设计了抗氧化涂层在高温1400～2300℃区间的抗氧化性能测试装置。实现上述目的，本专利技术采取的技术方案如下：本专利技术的抗氧化涂层在1400～2300℃区间的抗氧化性能测试装置，它包括：炉体、支架、高温夹头、吊丝、试样窗口、耐高温陶瓷套、供电源、绝缘孔、导线、感应线圈、温度测量孔、观察孔、测温装置、冷却水及支撑座；所述的支架与炉体外的底部固定连接，所述的支撑座与炉体内的底部固定连接，所述的耐高温陶瓷套竖直设置在炉体内的支撑座上，所述的感应线圈缠绕在耐高温陶瓷套的外壁上，感应线圈内部通入冷却水，所述的耐高温陶瓷套的侧壁上设置有与耐高温陶瓷套内腔相通的温度测量孔，所述的炉体的侧壁上设置有绝缘孔和观察孔，所述的导线一端与供电源输出端连接，导线另一端穿过炉体的绝缘孔与感应线圈连接，所述的测温装置测温端设置在温度测量孔内，测温装置的输出端设置在观察孔内，炉体的顶端设置有试样窗口，所述的吊丝与高温夹头的连接端连接，所述的高温夹头的夹持端穿过炉体顶端的试样窗口插入耐高温陶瓷套的内腔中。专利技术原理：本专利技术根据传热原理，试样加热时所需的功率由试样加热的有效功率P1、试样加热时的辐射热损失P2、试样加热时的传导热损失P3、试样加热时的对流热损失P4和高温夹头传导热损失P5五部分组成。即P＝P1+P2+P3+P4+P5试样加热的有效功率P1(kW)P1＝CG(t2-t1)(1)其中C为试样的比热容(kW·h/kg)，G为生产率(kg/h)，t1为试样加热前的温度(℃)，t2为试样应达到的试验温度(℃)。试样加热时的辐射热损失P2(kW) P 2 = σ ϵ [ ( T 2 100 ) 4 - ( T 1 100 ) 4 ] S - - - ( 2 ) ]]>其中σ为黑体辐射常数，T1＝t1+273，T1为空气的热力学温度(K)；T2＝t2+273,T2为试样加热后表面的热力学温度(K)；ε为试样的发射率；S为试样的有效散热面积(m2)。试样加热时的传导热损失P3(kW)，当试样温度较高时，试样的热量将通过空气、炉体内壁、耐热层、隔热层传递到炉体外壁。此传递过程可视为一维热传导过程，假设通过炉体各层的热流是稳定的，则试样的传导热损失为 P 3 = t 4 - t 3 Σ i = 1 m R i = t 4 - t 3 Σ i = 1 m ln ( d i + 1 / d i ) 2 πhλ i 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种抗氧化涂层在1400～2300℃区间的抗氧化性能测试装置，其特征在于：它包括：炉体(1)、支架(2)、高温夹头(4)、吊丝(5)、试样窗口(6)、耐高温陶瓷套(7)、供电源(8)、绝缘孔(9)、导线(10)、感应线圈(11)、温度测量孔(12)、观察孔(13)、测温装置(14)、冷却水(15)及支撑座(16)；所述的支架(2)与炉体(1)外的底部固定连接，所述的支撑座(16)与炉体(1)内的底部固定连接，所述的耐高温陶瓷套(7)竖直设置在炉体(1)内的支撑座(16)上，所述的感应线圈(11)缠绕在耐高温陶瓷套(7)的外壁上，感应线圈(11)内部通入冷却水(15)，所述的耐高温陶瓷套(7)的侧壁上设置有与耐高温陶瓷套(7)内腔相通的温度测量孔(12)，所述的炉体(1)的侧壁上设置有绝缘孔(9)和观察孔(13)，所述的导线(10)一端与供电源(8)输出端连接，导线(10)另一端穿过炉体(1)的绝缘孔(9)与感应线圈(11)连接，所述的测温装置(14)测温端设置在温度测量孔(12)内，测温装置(14)的输出端设置在观察孔(13)内，炉体(1)的顶端设置有试样窗口(6)，所述的吊丝(5)与高温夹头(4)的连接端连接，所述的高温夹头(4)的夹持端穿过炉体(1)顶端的试样窗口(6)插入耐高温陶瓷套(7)的内腔中。...

【技术特征摘要】
1.一种抗氧化涂层在1400～2300℃区间的抗氧化性能测试装置，其特征在于：它包括：炉体(1)、支架(2)、高温夹头(4)、吊丝(5)、试样窗口(6)、耐高温陶瓷套(7)、供电源(8)、绝缘孔(9)、导线(10)、感应线圈(11)、温度测量孔(12)、观察孔(13)、测温装置(14)、冷却水(15)及支撑座(16)；所述的支架(2)与炉体(1)外的底部固定连接，所述的支撑座(16)与炉体(1)内的底部固定连接，所述的耐高温陶瓷套(7)竖直设置在炉体(1)内的支撑座(16)上，所述的感应线圈(11)缠绕在耐高温陶瓷套(7)的外壁上，感应线圈(11)内部通入冷却水(15)，所述的耐高温陶瓷套(7)的侧壁上设置有与耐高温陶瓷套(7)内腔相通的温度测量孔(12)，所述的炉体(1)的侧壁上设置有绝缘孔(9...

【专利技术属性】
技术研发人员：萧鹏，安东阳，戴景民，吴念崇，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：黑龙江;23