一种测试热障涂层隔热温度的方法技术

本发明专利技术公开了一种测试热障涂层隔热温度的方法，包括下述步骤：（1）将同一基体材料的有涂层试样和无涂层试样的背面分别焊接K型热电偶，然后分别安装固定在电阻炉改进的绝热炉门的两个通孔中，试样的背面直接与大气接触，试样的前面面向炉膛；（2）绝热炉门上装有两支S型热电偶，每只S型热电偶的触头紧贴于一个试样的前面中心；（3）对电阻炉通电加热，S型热电偶将温度信号传送到数字温度记录仪，当炉内温度达到1100℃，且稳定一段时间后，停止加热，试样随炉冷却，将温度记录仪的温度数据绘制温度曲线，则热障涂层的隔热效果ΔT就是无涂层试样的背面温度与有涂层试样的背面温度之差。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及ー种热障涂层隔热性能的測量技术，具体涉及ー种热障涂层隔热温度的测量方法。
技术介绍
目前，热障涂层温差法测隔热性能的方法有:火焰焰流法，具体是在石墨或其它基体表面喷涂ー层涂层，氧こ炔火焰加热样品表面，用热电偶测量样品表面和背面的温度，样品前后的温度之差即为隔热温度，该方法缺点是没有对比样品，且加热时间短，样品表面和背面温度稳定时间短，还容易受到周围环境的影响，不能较好的测试热障涂层隔热温度。
技术实现思路
为了量化地表示热障涂层隔热性能的变化，更好地探索隔热性能的变化规律，本专利技术的目的是提供一种采用电阻炉测试试样隔热曲线以获得热障涂层隔热温度的方法。为达到以上目的，本专利技术是采取如下技术方案予以实现的:，其特征在于，包括下述步骤:(I)将同一基体材料的有涂层试样和无涂层试样的背面分别焊接K型热电偶，然后分别安装固定在电阻炉改进的绝热炉门的两个通孔中，试样的背面直接与大气接触，试样的前面面向炉膛；(2)绝热炉门上装有两支S型热电偶，每只S型热电偶的触头紧贴于ー个试样的前面中心，负责测量试样的表面温度；试样背面焊接的K型热电偶负责测量试样背面的温度；(3)对电阻炉通电加热，S型热电偶将温度信号传送到数字温度记录仪，当炉内温度达到1100°c，且稳定一段时间后，停止加热，试样随炉冷却，将温度记录仪的温度数据绘制温度曲线，则热障涂层的隔热效果AT就是无涂层试样的背面温度与有涂层试样的背面温度之差。上述方法中，所述K型热电偶7的焊接エ艺如下:a、将NiCr-NiSi丝用氧こ炔火焰喷枪熔接；b、将熔接后的NiCr-NiSi接点用微型电容点焊仪焊接于试样后面。所述加热速率为20 V /min。所述改进的绝热炉门两个通孔，其朝向炉门里面的一端为喇叭ロ，该喇叭ロ位于炉门里面的凸台上，两个通孔中均镶嵌陶瓷管，样品固定在陶瓷管末端，靠近通孔的喇叭ロ，所述S型热电偶从凸台ー侧穿进喇机ロ。与现有的火焰焰流法相比，本专利技术的优点是:1、样品前面S型热电偶直接接触样品中心，样品背面焊接K型热电偶，可以真实的测量样品前面和背面的温度，可更精确地測量涂层的隔热温度。2、设置对比样品，可更准确地获得同一基体试样有无热障涂层的隔热温度，并且隔热效果比较直观。3、由于使用该方法吋，涂层是被加热的状态，因此该方法不仅可測量原始隔热效果，也可測量涂层经一定的热循环次数后，涂层的隔热温度变化情况。【附图说明】以下结合附图及【具体实施方式】对本专利技术作进ー步的详细说明。图1为本专利技术所涉及电阻炉隔热炉门的结构图。图2为图1隔热炉门剖视图。图1、图2中:1、炉门；2、S型热电偶；3、凸台；4、喇叭ロ ；5、样品；6、陶瓷管；7、K型热电偶；8、保温材料；9、炉膛。图3为本专利技术实施例试样的超音速等离子喷涂热障涂层隔热曲线。【具体实施方式】如图1、图2所示，本专利技术的实验装置为常用的电阻炉(电热元件可采用硅碳棒或硅钥棒)，采用了一种改进的隔热炉门，包括炉门I，炉门保温材料8为纤维硅酸铝，炉门里面(朝向炉膛9的一面)设置有ー凸台3，在凸台上凿两个通孔至炉门外面，将陶瓷管6从门外镶嵌进孔内，样品5装在陶瓷管6末端，靠近通孔的喇叭ロ 4位置并固定，试样前面的喇叭ロ设有S型热电偶2 (从凸台3 —侧穿进)，试样后面中心处焊接一支K型热电偶7。实验前准备两个样品，基体材料均为高合3030，直径30mm，厚度3mm，用丙酮对基体进行净化处理，将试样放入盛有丙酮的烧杯中进行超声波振动清洁15min，进行表面除油。然后使用吸式喷砂机处理其中一个样品的表面，进行喷砂(棕刚玉砂)，増加表面粗糙度以增大粘结强度。把该处理好的基体试样固定在喷涂台上，采用超音速等离子喷涂设备喷涂陶瓷涂层。无涂层样品只需清洗除油即可，将两个样品后面分别焊接K型热电偶后，装入陶瓷管6内，用陶瓷顶管、顶管锁丝和弹簧(图中未画出)固定好样品。样品背面直接与大气接触，其中有涂层试样的涂层面面向炉膛；将两支S型热电偶(钼铑钼热电偶)触头紧贴于样品前面中心，负责测量试样表面温度；试样背面中心焊接的K型热电偶负责测量有试样背面的温度。K型热电偶7的焊接流程如下:a、将NiCr、NiSi丝用氧こ炔火焰喷枪熔接；b、将熔接后的NiCr-NiSi接点用微型电容点焊仪焊接于试样后面。測量吋，电阻炉的加热速率可为20°C /min, S型热电偶将温度信号传送到数字温度记录仪，可以实时采集数据和显示温度，当S型热电偶记录温度达到1100°C，且稳定一段时间后，可停止加热，试样逐渐冷却。温度记录仪的数据输入给计算机，则涂层的隔热效果A T就是两面的温度之差。两个样品可获得四条温度曲线，分别是无涂层样品表面温度曲线，有涂层样品表面温度曲线，无涂层样品背面温度曲线，有涂层样品背面温度曲线，如图3所示，无涂层样品表面温度和有涂层样品表面温度維持在1100°C，无涂层样品背面温度稳定后为991.2°C，有涂层样品背面温度稳定后为900.7°C，测得涂层隔热温度为90.5°C。说明该种エ艺条件下涂层隔热效果为90.5°C，隔热效果良好，后期可以继续測量涂层经一定热循环次数后的隔热温度，结合涂层微观结构可以更好地探索涂层隔热性能变化规律。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种测试热障涂层隔热温度的方法，其特征在于，包括下述步骤：（1）将同一基体材料的有涂层试样和无涂层试样的背面分别焊接K型热电偶，然后分别安装固定在电阻炉改进的绝热炉门的两个通孔中，试样的背面直接与大气接触，试样的前面面向炉膛；（2）绝热炉门上装有两支S型热电偶，每只S型热电偶的触头紧贴于一个试样的前面中心，负责测量试样的表面温度；试样背面焊接的K型热电偶负责测量试样背面的温度；（3）对电阻炉通电加热，S型热电偶将温度信号传送到数字温度记录仪，当炉内温度达到1100℃，且稳定一段时间后，停止加热，试样随炉冷却，将温度记录仪的温度数据绘制温度曲线，则热障涂层的隔热效果ΔT就是无涂层试样的背面温度与有涂层试样的背面温度之差。

【技术特征摘要】
1.一种测试热障涂层隔热温度的方法，其特征在于，包括下述步骤: (1)将同一基体材料的有涂层试样和无涂层试样的背面分别焊接K型热电偶，然后分别安装固定在电阻炉改进的绝热炉门的两个通孔中，试样的背面直接与大气接触，试样的前面面向炉膛； (2)绝热炉门上装有两支S型热电偶，每只S型热电偶的触头紧贴于ー个试样的前面中心，负责测量试样的表面温度；试样背面焊接的K型热电偶负责测量试样背面的温度； (3)对电阻炉通电加热，S型热电偶将温度信号传送到数字温度记录仪，当炉内温度达到1100°C，且稳定一段时间后，停止加热，试样随炉冷却，将温度记录仪的温度数据绘制温度曲线，则热障涂层的隔热效果AT就是无涂层试...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩志海，白宇，付倩倩，唐健江，刘琨，强永明，张利华，
申请(专利权)人：西安交通大学，
类型：发明
国别省市：