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高溫試驗系統(tǒng)選擇要點

高溫力學(xué)試驗常識

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溫度力學(xué)試驗環(huán)境設(shè)備分類

2017-06-01

　　溫度力學(xué)試驗中環(huán)境設(shè)備，可按照使用溫度劃分，包括超高溫真空試驗系統(tǒng)、高溫真空試驗系統(tǒng)、高溫(大氣)試驗系統(tǒng)、高溫試驗箱、高低溫試驗箱、液氮浸泡式試驗裝置、液氦制冷超低溫試驗系統(tǒng)。

　　1、超高溫真空系統(tǒng)

　　多用于1700℃-3000℃范圍內(nèi)的高溫力學(xué)試驗。該溫度范圍內(nèi)的力學(xué)性能，限于加熱體材質(zhì)、夾具材質(zhì)，只能選擇真空環(huán)境完成。

　　真空環(huán)境下有多種加熱方式供選擇：通電加熱、石墨發(fā)熱體加熱、W合金發(fā)熱體加熱、Mo合金發(fā)熱體加熱等。

　　夾具材料有：石墨、W合金、Mo合金、C-C復(fù)合材料等。

　　2、高溫真空試驗設(shè)備

　　對于易氧化材料，即使在溫度較低的試驗中，也要求在真空或惰性氣體氣氛下進(jìn)行，該類試驗溫度通常在400℃-1600攝氏度，選擇FeCrAl電阻絲、金屬Ta絲、W絲、Mo絲作為發(fā)熱體，選擇不銹鋼、高溫合金、Mo合金制造工裝夾具。

　　3、高溫(大氣)試驗系統(tǒng)

　　該類高溫爐溫度范圍500℃-1800℃，試驗在有氧環(huán)境下進(jìn)行，發(fā)熱體采用FeCrAl電阻絲、硅碳棒、硅鉬棒，需說明的是國產(chǎn)硅鉬棒只能在1600℃以下長時間工作，采用瑞典山的維克進(jìn)口1800型、1900型硅鉬棒可分別穩(wěn)定工作于1700℃、1800攝氏度，但價格昂貴，且供應(yīng)商并不提供質(zhì)量保證。

　　高溫夾具的材料在1030℃以下時比較容易選擇的，用K3、K465即可滿足要求，1050-1200℃可選擇定向鑄造合金DZ22可滿足使用要求，DZ22合金夾具在極限溫度下使用時，其壽命不超過3000小時。

　　目前DD合金已經(jīng)出現(xiàn)在民用市場，具有更高的高溫強(qiáng)度和耐氧化性，但獲得困難、加工困難、長度有一定的限制且加工極其昂貴。

　　超過1200℃可選擇氧化鋁、氮化硅、碳化硅作為夾具材料。陶瓷材料容易脆斷、不易加工，隨著陶瓷燒制技術(shù)的進(jìn)步仍可燒制的非常精密，但是國內(nèi)的陶瓷材料只能工作于1600℃以下。

　　目前我公司高溫陶瓷夾具在1700℃環(huán)境下仍可滿足高溫強(qiáng)度的要求，其耐氧化性能優(yōu)良，仍可具有比較長的使用壽命。

　　4、高溫試驗箱

　　在500℃以下環(huán)境，都可采用金屬內(nèi)膽箱式電爐，其優(yōu)點是采用熱風(fēng)循環(huán)方式、有更為精密的溫度均勻性。

　　5、高低溫試驗箱

　　對于非金屬材料，如橡膠、塑料、樹脂等等，常常需要在高溫試驗的同時也進(jìn)行低溫試驗，高低溫試驗箱可滿足這一要求，最高工作溫度500℃，最低溫度可達(dá)到-190℃。

　　6、液氮浸泡式試驗裝置

　　專門用于-196℃環(huán)境下的力學(xué)試驗，可進(jìn)行拉伸、壓縮、彎曲等試驗，并可進(jìn)行變形測。

　　7、液氦制冷超低溫環(huán)境裝置

　　對于超低溫環(huán)境(-196℃以下)的力學(xué)性能試驗，需采用液氦制冷的方式，液氦浸泡制冷不易調(diào)整溫度，且液氦回收設(shè)備成本昂貴，可采用GM冷頭制冷的方式直接給試樣降溫，試驗在真空室內(nèi)完成。