一种高通量测量铂基材料高温持久寿命的方法技术

本发明专利技术公开一种高通量测量铂基材料高温持久寿命的方法，属于铂基材料性能测试技术领域

【技术实现步骤摘要】
一种高通量测量铂基材料高温持久寿命的方法


[0001]本专利技术属于铂基材料性能测试
，具体涉及一种高通量测量铂基材料高温持久寿命的方法
。

技术介绍

[0002]铂基材料包括铂基合金材料
、
铂基氧化物颗粒强化复合材料
、
铂基复合材料等，常见的铂基合金材料有：
Pt、PtRh
系合金
、PtPdRh
系合金
、PtAu
系合金
、PtIr
系合金
。
根据氧化物的种类分类，铂基氧化物颗粒强化复合材料常见的氧化物有
ZrO2、CeO2、Y2O3等
。
铂基复合材料主要包括
Pt/PtRh
，
Pt/PtPd
，
Pt/Ni
，
Pt/Ti
等层状或丝状复合材料
。
由于铂基材料具有优良的抗氧化
、
耐腐蚀
、
抗蠕变等性能，大量使用分析坩埚
、
玻纤制造
、
晶体生长用坩埚
、
加热丝
、
高温热电偶等应用领域
。
[0003]对于高温材料除了具有较好的抗氧化性外，还有需具有较好的高温力学性能，而其中的重要的评价指标之一，就是在一定应力条件下的持久寿命
。
持久寿命表征的是材料在恒定温度
、
恒定应力条件下，材料从受力开始直到断裂失效的时间，其一般规律是：温度越低
、
应力越小，则持久寿命越长
(
几天
‑
几十年不等
)。
对于铂基材料通常的测试温度在
900℃
以上，应力在
2MPa
‑
50MPa
，其持久寿命为几个小时
‑
几年
。
[0004]目前测量高温材料的持久寿命主要采用收拉应力的棒状试样在设定温度的立式高温炉中进行测量，通常一炉只能测一个样品的持久寿命
。
对于铂基材料价格比较昂贵，所以多采用线材
、
片材试验进行测量，同样也只能一炉只能测一个样品，特别是低温
、
低应力条件下的测试，不仅费力
、
费钱和费时，效率很低成本很高
。
如何解决一炉实现多种样品
、
多种应力条件下的高通量持久寿命测试成为一个亟待解决的问题
。

技术实现思路

[0005]针对上述现有技术的缺点，本专利技术提供一种高通量测量铂基材料高温持久寿命的方法，本专利技术根据铂基材料抗氧化和使用冷焊机相互焊接的特性，将不同铂基材料
、
形态和尺寸的丝材和箔材有效组合，从而实现了同一温度下，不同材料
、
不同应力的铂基材料持久寿命的高通量测试
。
[0006]为实现上述目的，本专利技术采取的技术方案为：
[0007]一种高通量测量铂基材料高温持久寿命的方法，包括如下步骤：
[0008](1)
将不同铂基材料试样设置为相同长度的试样；
[0009](2)
按照首尾相接将各铂基材料试样焊接为一根完整的铂基材料试样
A
并将各铂基材料试样编号，然后将铂基材料试样
A
的首尾分别焊接在铂合金拉杆上；
[0010](3)
然后放入高温环境中，并在尾部铂合金拉杆上施加载荷，然后开始高温持久性试验；记录试验中断裂铂基材料试样的编号
、
断裂时间和直径，通过直径计算相对应的应力，记录的时间记为该铂基材料试样在相对应应力下的持久寿命；
[0011](4)
将断裂的铂基材料试样去除，然后将断裂铂基材料试样的上下铂基材料试样
焊接为新的一根完整的铂基材料试样
B
；
[0012](5)
重复步骤
(3)
和步骤
(4)
直至所有铂基材料试样断裂，通过累加计算得到各铂基材料试样在各自相应的应力下的持久寿命
。
[0013]作为本专利技术的优选实施方案，所述铂基材料试样为横截面一致的试样
。
[0014]作为本专利技术的优选实施方案，所述铂基材料试样为丝材
、
薄片
、
带材或箔材
。
[0015]作为本专利技术的优选实施方案，所述步骤
(1)
中，不同铂基材料试样的直径相同或不同
。
[0016]作为本专利技术的优选实施方案，所述各铂基材料试样按照直径从大到小首尾相接的顺序焊接，能够减小下方铂基材料试样的应力
。
[0017]作为本专利技术的优选实施方案，所述铂基材料试样的数量为1个以上
。
[0018]作为本专利技术的优选实施方案，所述铂基材料试样的数量为2个以上
。
[0019]作为本专利技术的优选实施方案，所述焊接时焊接处为球形焊接，表面是球形，过度比较光滑，应力集中比较小
。
[0020]作为本专利技术的优选实施方案，所述步骤
(2)
中，通过公式计算相对应的应力：
σ
＝
F/A
，其中
F
为施加在材料上的外力，即施加的载荷与尾部铂合金拉杆质量之和，单位为
N
，
A
为材料的横截面积，单位为
mm2。
[0021]作为本专利技术的优选实施方案，所述铂基材料为
Pt、PtRh、PtIr、PtPd、
氧化物弥散强化铂或其它耐氧化铂基材料
。
[0022]作为本专利技术的优选实施方案，各铂基材料试样采用氩气保护的冷焊机焊接
。
[0023]作为本专利技术的优选实施方案，所述焊接铂基材料试样
A
的头部铂合金拉杆在高温环境上端外部
。
[0024]作为本专利技术的优选实施方案，所述高温持久性试验的气氛为空气
。
[0025]与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：本专利技术利用铂基材料抗氧化和使用冷焊机相互焊接的特性，将不同铂基材料
、
形态和尺寸的丝材和箔材有效组合，从而实现了同一温度下，不同材料
、
不同应力的铂基材料持久寿命的高通量测试
。
另外，本专利技术所述高通量测量铂基材料高温持久寿命的方法有效解决了传统试验方法一次只能测试一种材料
、
一种应力条件的问题，并且解决了一种材料低应力条件下测试时间长
、
高达几年时间的问题，有效的节约了测试时间
。
并且根据本专利技术所述测试方法测试的铂基材料的高温持久寿命准确率高，与单独测试该铂基材料的高温持久寿命一致
。
附图说明
[0026]图1为本专利技术所述本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种高通量测量铂基材料高温持久寿命的方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)
将不同铂基材料试样设置为相同长度的试样；
(2)
按照首尾相接将各相同长度的铂基材料试样焊接为一根完整的铂基材料试样
A
并将各铂基材料试样编号，然后将铂基材料试样
A
的首尾分别焊接在铂合金拉杆上；
(3)
然后放入高温环境中，并在尾部的铂合金拉杆上施加载荷，然后开始高温持久性试验；记录试验中断裂铂基材料试样的编号
、
断裂时间和直径，通过直径计算相对应的应力，记录的时间为该铂基材料试样在相对应应力下的持久寿命；
(4)
将断裂的铂基材料试样去除，然后将断裂铂基材料试样相邻的上下铂基材料试样焊接为新的一根完整的铂基材料试样
B
；
(5)
重复步骤
(3)
和步骤
(4)
直至所有铂基材料试样断裂，通过累加计算得到各铂基材料试样在各自相应的应力下的持久寿命
。2.
如权利要求1所述高通量测量铂基材料高温持久寿命的方法，其特征在于，所述铂基材料试样为横截面一致的试样
。3.
如权利要求1所述高通量测量铂基材料高温持久寿命的方法，其特征在于，所述铂基材料试样为丝材
、
薄片
、

【专利技术属性】
技术研发人员：陈松，邱乐祺，王塞北，谢明，毕亚男，徐明玥，陈永泰，胡洁琼，杨有才，张吉明，李爱坤，方继恒，张巧，赵上强，马洪伟，段云昭，宁德魁，张鑫梅，
申请(专利权)人：贵研铂业股份有限公司昆明贵研新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：