抗氧化涂层在室温～120℃区间的抗氧化性能测试装置制造方法及图纸

抗氧化涂层在室温～120℃区间的抗氧化性能测试装置，属于材料测试领域。炉体外的底部与炉体支架固定连接，炉体内的底部固定有加热体支架，炉体内的顶部固定有加热体固定管，加热体支架与加热体固定管之间固定有绝缘隔热套，绝缘隔热套内表面与加热体外表面连接，加热体内表面与耐热体外表面连接，炉体的顶部打孔得到试样窗口，吊丝与高温夹头的连接端连接，高温夹头的夹持端伸入耐热体的中心通孔内，供电源引出的加热体供电导线与加热体连接，供电源与测温装置供电导线连接，测温装置供电导线与测温装置的供电输入端连接，测温装置的测温端置入耐热体的中心通孔内。本发明专利技术在抗氧化涂层在室温～120℃区间的抗氧化性能测量精度高，加热速度快，能够保持恒温。

【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室温～120℃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，超高温区，工作范围为-160～2700℃，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常温区即室温～120℃，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。抗氧化涂层广泛应用于现代动力装置热端部件，能够有效防止热端部件氧化和失效，具有很重要的基础性地位。特别是航天发动机热端部件服役环境恶劣，往往遭受机械载荷、高温、腐蚀、冲蚀等多种耦合作用。目前先进航天发动机热端部件无一例外地采用抗氧化涂层以提高高温部件的使用温度，延长部件服役寿命，提高发动机效率。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，无论在航空，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都具有十分重要的意义。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。质量法相较于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热点和主流方向。但是，无论采用上述哪种方法，都无法解决抗氧化涂层在室温～120℃区间的抗氧化性能测试装置受环境干扰导致：抗氧化涂层在室温～120℃区间的抗氧化性能测量精度低，加热速度慢，不可保持恒温的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了解决抗氧化涂层在室温～120℃区间的抗氧化性能测试装置受环境干扰导致：抗氧化涂层在室温～120℃区间的抗氧化性能测量精度低，加热速度慢，不可保持恒温的问题。本专利技术基于辐射换热原理和马弗炉设计原理设计了抗氧化涂层在室温～120℃区间的抗氧化性能测试装置。室温为25℃。实现上述目的，本专利技术的采取的技术方案如下：本专利技术的抗氧化涂层在室温～120℃区间的抗氧化性能测试装置，它包括炉体、炉体支架、加热体支架、加热体固定管、高温夹头、吊丝、试样窗口、耐热体、绝缘隔热套、供电源、加热体、布线孔、加热体供电导线、测温装置供电导线及测温装置；所述的炉体外的底部与炉体支架固定连接，炉体内的底部固定有加热体支架，炉体内的顶部固定有加热体固定管，所述的加热体支架与加热体固定管之间固定有绝缘隔热套，所述的绝缘隔热套内表面与加热体外表面连接，所述的加热体内表面与耐热体外表面连接，所述的耐热体中部设有中心通孔，炉体的顶部打孔得到试样窗口，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由炉体顶部的试样窗口伸入至耐热体的中心通孔内，所述的供电源引出的加热体供电导线穿入炉体侧壁以及绝缘隔热套上的布线孔与加热体连接，供电源与测温装置供电导线连接，所述的测温装置供电导线穿入炉体侧壁以及绝缘隔热套上的布线孔与测温装置的供电输入端连接，所述的测温装置的测温端穿过绝缘隔热套侧壁以及耐热体侧壁置入耐热体的中心通孔内。专利技术原理：本专利技术根据辐射换热原理和马弗炉设计原理，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 l n 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种抗氧化涂层在室温～120℃区间的抗氧化性能测试装置，其特征在于：它包括炉体(1)、炉体支架(2)、加热体支架(3)、加热体固定管(4)、高温夹头(5)、吊丝(6)、试样窗口(7)、耐热体(8)、绝缘隔热套(9)、供电源(10)、加热体(11)、布线孔(12)、加热体供电导线(13)、测温装置供电导线(14)及测温装置(15)；所述的炉体(1)外的底部与炉体支架(2)固定连接，炉体(1)内的底部固定有加热体支架(3)，炉体(1)内的顶部固定有加热体固定管(4)，所述的加热体支架(3)与加热体固定管(4)之间固定有绝缘隔热套(9)，所述的绝缘隔热套(9)内表面与加热体(11)外表面连接，所述的加热体内表面与耐热体(8)外表面连接，所述的耐热体(8)中部设有中心通孔，炉体(1)的顶部打孔得到试样窗口(7)，所述的吊丝(6)与高温夹头(5)的连接端连接，所述的高温夹头(5)的夹持端由炉体(1)顶部的试样窗口(7)伸入至耐热体(8)的中心通孔内，所述的供电源(10)引出的加热体供电导线(13)穿入炉体(1)侧壁以及绝缘隔热套(9)上的布线孔(12)与加热体(11)连接，供电源(10)与测温装置供电导线(14)连接，所述的测温装置供电导线(14)穿入炉体(1)侧壁以及绝缘隔热套(9)上的布线孔(12)与测温装置(15)的供电输入端连接，所述的测温装置(15)的测温端穿过绝缘隔热套(9)侧壁以及耐热体(8)侧壁置入耐热体(8)的中心通孔内。...

【技术特征摘要】
1.一种抗氧化涂层在室温～120℃区间的抗氧化性能测试装置，其特征在于：它包括炉体(1)、炉体支架(2)、加热体支架(3)、加热体固定管(4)、高温夹头(5)、吊丝(6)、试样窗口(7)、耐热体(8)、绝缘隔热套(9)、供电源(10)、加热体(11)、布线孔(12)、加热体供电导线(13)、测温装置供电导线(14)及测温装置(15)；所述的炉体(1)外的底部与炉体支架(2)固定连接，炉体(1)内的底部固定有加热体支架(3)，炉体(1)内的顶部固定有加热体固定管(4)，所述的加热体支架(3)与加热体固定管(4)之间固定有绝缘隔热套(9)，所述的绝缘隔热套(9)内表面与加热体(11)外表面连接，所述的加热体内表面与耐热体(8)外表面连接，所述的耐热体(8)中部设有中心通孔，炉体(1)的顶部打孔得到试样窗口(7)，所述的吊丝(6)与高温夹头(5)的连接端连接，所述的高温夹头(5)的夹持端由炉体(1)顶部的试样窗口(7)伸入至耐热体(8)的中心通孔内，所述的供电源(10)引出的加...

【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